JP3707374B2 - Always-mesh transmission for vehicles - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用常時噛合式変速機に関し、特に、変速作動により、原動機と出力軸との作動的な連結が切断された時にも、出力軸に駆動力を与えることのできる車両用常時噛合式変速機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両用有段変速機の中でも常時噛合式変速機は、一般的なトルクコンバーターと遊星歯車とを備えた自動変速機に比べて燃費が優れていることから、燃費が重要視される車両（たとえばトラック、バスなど）に使用される。この常時噛合式変速機には、変速およびクラッチの断続を手動で行なう手動式、変速をドライバーの意思による手動操作で行ないクラッチの断続のみを自動で行なう自動クラッチ式（セミオート式）、および変速操作も自動的に行なう自動シフト式（フルオート式）の３つの形式に分類することができる。
【０００３】
常時噛合式変速機は、手動式、自動クラッチ式、自動シフト式のいずれの形式においても、変速するためには、原動機と入力軸との間に設けられたクラッチを開放して、原動機からのトルク（すなわち駆動力）を遮断する必要があり、このトルクの一時的な遮断のため、空走感或いは減速感を搭乗者に与えてしまう。特に、アクセルオンの状態の変速では、変速前と変速中との出力軸のトルク差が大きいので、変速中のトルク遮断は大きな減速感と感じられてしまう。
【０００４】
上記常時噛合式変速機の変速中の減速感を解消する技術として、たとえば、特開平１１−１４１６６５号公報に、変速時におけるトルク遮断時すなわち変速動作期間内に、モータによって直接的に出力軸にトルクを与える技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにモータによって直接的に出力軸を駆動させる場合、全てのギヤ段において必要なトルクを与えるためには、比較的大型なモータが必要であり、また、そのモータに電力を供給する電源も必要であることから、車両への搭載性およびコストの面で問題があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、変速中の減速感を低減できる安価且つ小型な車両用常時噛合式変速機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための第１発明の要旨とするところは、第１クラッチを介して入力軸に入力される原動機からの駆動力を、常時噛み合う複数組のギヤ対のいずれかを選択することにより変速して出力軸から出力する車両用常時噛合式変速機であって、(a) フライホイールと、(b) そのフライホイールと前記出力軸とを連結する第２クラッチと、(c) 変速に際して、前記第１クラッチが開放される期間内にその第２クラッチを係合させることにより、予め前記フライホイールに蓄えられたエネルギーを用いて前記出力軸を駆動させるトルクアシスト制御手段とを、含むことにある。
【０００８】
【第１発明の効果】
このようにすれば、変速時において、第１クラッチが開放されると、原動機からの駆動力は出力軸に伝達されないが、トルクアシスト制御手段により、第１クラッチが開放される期間内に第２クラッチが滑りながら係合させられて出力軸とフライホイールとが連結させられることにより、予めフライホイールに蓄えられているエネルギーにより出力軸が駆動され、変速中の出力軸のトルクが零とならずある程度保たれるので、変速中の減速感を低減できる。また、フライホイールにより出力軸を駆動させることから、変速機が安価となる。さらに、従来のように、モータによって出力軸を駆動させる場合には、必要なトルクを得るためにモータが比較的大型化するのに対して、このようにすれば、第２クラッチを係合させる前のフライホイールの回転速度を速くすることにより、フライホイールに大きなエネルギーを蓄積させることができることから、フライホイールは比較的小型なものでよいので、変速機が小型となる。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】
かかる目的を達成するための第２発明の要旨とするところは、第１クラッチを介して入力軸に入力される原動機からの駆動力を、常時噛み合う複数組のギヤ対のいずれかを選択することにより変速して出力軸から出力する車両用常時噛合式変速機であって、(a) フライホイールと、(b) そのフライホイールを駆動させる電動機と、(c) 前記第１クラッチの開放に先立って、その電動機により前記フライホイールを駆動させる第１フライホイール駆動手段と、(d) 前記フライホイールと前記出力軸とを連結する第２クラッチと、(e) 変速に際して、前記第１クラッチが開放される期間内にその第２クラッチを係合させることにより、予め前記フライホイールに蓄えられたエネルギーを用いて前記出力軸を駆動させるトルクアシスト制御手段とを、含むことにある。
【００１０】
【第２発明の効果】
このようにすれば、第１フライホイール駆動手段により電動機が制御されて、その電動機によりフライホイールが第１クラッチの開放に先立って予め駆動させられるので、原動機によりフライホイールを駆動させる場合に比較してフライホイールに予めエネルギーを蓄積させることが容易になる。そして、前記第１発明と同様に、トルクアシスト制御手段により、第１クラッチが開放させられている期間内に第２クラッチが係合させられて、出力軸とフライホイールとが連結させられる。これにより、前記第１フライホイール駆動手段によりフライホイールに予め蓄えられているエネルギーによって出力軸が駆動され、変速中の出力軸のトルクが零とならずある程度保たれるので、変速中の減速感を低減できる。さらに、上記電動機は、フライホイールを駆動させるためのものであるので、出力軸を直接駆動させるために設けられる従来のモータと異なり、比較的小型の電動機でよいことから、変速機が小型となる。
【００１１】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記車両用常時噛合式変速機は、入力軸或いは出力軸などの回転軸と前記フライホイールとの間に設けられ、その回転軸の回転を増速してそのフライホイールに伝達するための増速装置と、その増速装置を介して前記回転軸と前記フライホイールとを連結させる第３クラッチとをさらに備えたものである。このようにすれば、第３クラッチが係合させられると、回転軸の回転が増速装置により増速されてフライホイールに伝達されることから、第２クラッチを係合させてフライホイールにエネルギーを蓄積する場合に比較してフライホイールがより高速で回転させられるので、フライホイールに蓄積されるエネルギーがより大きくなる利点がある。
【００１２】
また、好適には、前記増速装置は、前記入力軸と前記フライホイールとの間に設けられる。このようにすれば、第３クラッチが係合させられると、入力軸の回転が増速装置により増速されてフライホイールが回転させられるが、入力軸の回転速度は出力軸の回転速度よりも速いことから、増速装置が前記出力軸と前記フライホイールとの間に設けられる場合よりも、フライホイールをより高速回転させることができる。
【００１３】
また、好適には、前記トルクアシスト制御手段は、前記出力軸の出力トルクが、前記第１クラッチ開放直前の前記出力軸の実出力トルクと、変速終了直後のその出力軸の予測出力トルクとの間になるように、前記第２クラッチの係合圧を制御するものである。このようにすれば、トルクアシスト制御手段により、変速中の出力軸の出力トルクが、変速直前の出力軸の実出力トルクと変速直後の出力軸の予測出力トルクとの間とされることから、変速ショックが減少する。
【００１４】
また、好適には、前記トルクアシスト制御手段は、前記出力軸の出力トルクが、車両の加速度の増加と共にトルクが大きくなるように予め決定された関係から変速直前の実際の車両の加速度に基づいて決定されるトルクとなるように、前記第２クラッチの係合圧を制御するものである。このようにすれば、トルクアシスト制御手段により、変速直前の実際の車両の加速度が大きくなるほど、変速中の出力軸の出力トルクが大きくされることから、変速中の減速感が一層減少する。
【００１５】
また、好適には、前記車両用常時噛合式変速機は、アクセルが全閉である惰行走行時において、前記第２クラッチまたは第３クラッチのいずれか一方を係合させることにより、前記フライホイールを増速させる第２フライホイール駆動手段をさらに含むものである。このようにすれば、第２フライホイール駆動手段により、アクセルが全閉である惰行走行時において、前記第２クラッチまたは第３クラッチのいずれか一方が係合させられることにより、車両の惰行走行に基づくトルクによってフライホイールが増速させられるので、アクセルが踏み込まれている状態において前記第２クラッチまたは第３クラッチのいずれか一方が係合させられ、原動機のトルクによりフライホイールが増速させられる場合や、電動機によりフライホイールが増速させられる場合に比較して、原動機の燃費が向上する利点がある。
【００１６】
また、好適には、前記車両用常時噛合式変速機は、一連の変速動作がアクチュエータによって自動的に行なわれる自動変速機であって、加速時にアップシフトが判断された場合に、前記第１クラッチの開放前に、前記第３クラッチを速やかに係合させ、その第３クラッチの係合を短時間維持させた後、その第３クラッチを開放し、その後、前記第１クラッチを開放させるトルクダウン制御手段をさらに含むものである。このようにすれば、車両用常時噛合式変速機が一連の変速動作がアクチュエータによって自動的に行なわれる自動変速機であって、加速時にアップシフトが判断された場合、トルクダウン制御手段により、変速のために第１クラッチが開放される前に、第３クラッチが短時間係合させられる。第３クラッチが係合させられると、原動機のトルクが第３クラッチおよび増速装置を介してフライホイールに伝達されることによりフライホイールが増速させられることから、原動機の過回転が防止されるので、変速前後の出力軸の出力トルク差が減少し、変速ショックが一層減少する。
【００１７】
また、好適には、前記第２発明に係る車両用常時噛合式変速機は、前記電動機のロータが前記フライホイールとして機能する。このようにすれば、フライホイールと電動機とを別個に設ける必要がなくなるので、変速機が小型且つ安価になる。
【００１８】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
図１は、常時噛合式変速機として同期噛合式変速機１２が用いられた場合の車両の構成を説明する図である。車両用動力伝達装置１０は、相互に異なる変速比を有する複数組のギヤ対を備えた同期噛合式変速機１２と、それらギヤ対のいずれかを選択する変速作動を制御する制御装置１４とから構成され、その制御装置１４からの制御信号により、自動的に変速作動が行なわれる形式の自動変速機である。
【００２０】
同期噛合式変速機１２は、前進４速、後退１速の変速機であり、たとえばアルミダイキャスト製の変速機ハウジング１６と、その変速機ハウジング１６内において回転可能に支持された互いに平行な２本の回転軸すなわち入力軸１８および出力軸２０と、その入力軸１８に回転自在に設けられた１速入力ギヤ２２、２速入力ギヤ２４、３速入力ギヤ２６、および４速入力ギヤ２８と、出力軸２０と一体的に回転するように設けられて、それら入力ギヤ２２、２４、２６、２８と噛み合うことにより対を成す１速出力ギヤ３０、２速出力ギヤ３２、３速出力ギヤ３４、および４速出力ギヤ３６とを備えている。上記１速ギヤ２２、３０のギヤ比γ₁ 、２速ギヤ２４、３２のギヤ比γ₂ 、３速ギヤ２６、３４のギヤ比γ₃ 、４速ギヤ２８、３６のギヤ比γ₄ は、たとえばγ₁ ＝３．５、γ₂ ＝１．９、γ₃ ＝１．３、γ₄ ＝０．９５に設定されている。（なお、図１では後退ギヤを省略してある。）
【００２１】
入力軸１８は、第１クラッチ３８を介して、原動機として機能するエンジン４０に連結されている。上記第１クラッチ３８は、前記制御装置１４からの信号に基づいて制御される図示しない油圧制御装置により開放／係合が制御される自動クラッチである。
【００２２】
また、入力軸１８には、１速入力ギヤ２２と２速入力ギヤ２４との間に１−２シンクロ機構４２が配設され、３速入力ギヤ２６と４速入力ギヤ２８との間に３−４シンクロ機構４４が配設され、それぞれ油圧式駆動装置４６、４８（アクチュエータ）により入力軸１８に沿って移動させられることにより変速させられる。たとえば、シフトレバー５０の位置を検出するシフトポジションセンサ５２からの信号或いは前記制御装置１４において所定の１速変速条件が成立したことに基づいて、前記制御装置１４から１速変速指示信号が油圧式駆動装置４６に出力されると、油圧式駆動装置４６は１−２シンクロ機構４２を１速ギヤ側へ移動させ、１−２シンクロ機構４２と１速入力ギヤ２２と結合させる。これにより、１速入力ギヤ２２が入力軸１８と一体回転させられ、入力軸１８のトルクが１速入力ギヤ２２および１速出力ギヤ３０を介して、その１速出力ギヤ３０と一体回転させられる出力軸２０に伝達される。さらに、出力軸２０へ伝達されたトルクは、最終減速ギヤ対５４、および差動式歯車装置５６を介して車軸５８および駆動輪５９へ伝達される。
【００２３】
出力軸２０は、上記最終減速ギヤ対５４とは反対側の端において、第２クラッチ６０を介して小ギヤ６２の軸６４と結合させられており、その軸６４の他端には円柱状のフライホイール６６がその軸６４と一体回転させられるように固定されている。このフライホイール６６は、極短時間の間だけ出力軸２０を駆動させるものであるので、比較的小型軽量であり、たとえば、前記エンジン４０の最大出力トルクが１００Ｎｍである場合には、直径８ｃｍ程度、重量１．２ｋｇ程度とされる。また、上記小ギヤ６２と噛み合い、且つその小ギヤ６２よりも大径の大ギヤ６８は、第３クラッチ７０を介して入力軸１８と直接連結させられており、第３クラッチ７０が係合させられた場合には、小ギヤ６２および大ギヤ６８は、その入力軸１８の回転速度Ｎ_INを増速してフライホイール６６に伝達する増速装置７２として機能している。なお、上記第２クラッチ６０および第３クラッチ７０も自動クラッチである。
【００２４】
上記同期噛合式変速機１２には、さらに、アクセルペダル７４の踏み込み量を逐次検出してその踏み込み量を表す信号を制御装置１４へ出力するスロットル開度センサ７６、出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT (r.p.m.)を逐次検出してその回転速度Ｎ_OUT を表す信号を制御装置１４へ出力する出力軸回転速度センサ７８、およびフライホイール６６の回転速度Ｎ_F (r.p.m.)を逐次検出してその回転速度Ｎ_F を表す信号を制御装置１４へ出力するフライホイール回転速度センサ８０等が備えられている。上記制御装置１４は、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、および入出力インターフェースを有し、ＲＡＭの一部記憶機能を利用しつつ、予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って入力信号を処理し、同期噛合式変速機１２の変速を制御する。
【００２５】
図２は、上記制御装置１４の変速制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図２において、入力軸回転速度算出手段９０は、出力軸回転速度センサ７８により逐次検出される出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT および各ギヤ段毎に定まるギヤ比γに基づいて、入力軸１８の回転速度Ｎ_IN(r.p.m.)を算出する。
【００２６】
フライホイール駆動手段９２は、変速中でない場合すなわち１速乃至４速の何れかの状態である場合において、第２クラッチ６０または第３クラッチ７０のいずれか一方を係合させることにより、フライホイール６６を駆動または増速させる。（すなわち、フライホイール６６に予め回転慣性エネルギーを蓄えさせる。）図３の上段にも示すように、第１クラッチ３８は係合、第３クラッチ７０は開放のまま、第２クラッチ６０を係合させると、出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT でフライホイール６６が回転させられる。従って、出力軸回転速度センサ７８により逐次検出される出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT とフライホイール回転速度センサ８０により逐次検出されるフライホイール６６の回転速度Ｎ_F とを比較して、フライホイール６６の回転速度Ｎ_F の方が遅い場合には第２クラッチ６０を係合させることによりフライホイール６６を増速させることができる。
一方、図３の下段にも示すように、第１クラッチ３８は係合、第２クラッチ６０は開放のまま、第３クラッチ７０を係合させると、入力軸１８の回転速度Ｎ_INが増速装置７２で増速させられてフライホイール６６が回転させられる。従って、入力軸回転速度算出手段９０により逐次算出される入力軸１８の回転速度Ｎ_INに前記増速装置７２の増速比αを乗じた値と、フライホイール回転速度センサ８０により逐次検出されるフライホイール６６の回転速度Ｎ_F とを比較して、フライホイール６６の回転速度Ｎ_F の方が遅い場合には第３クラッチ７０を係合させることによりフライホイール６６を増速させることができる。
【００２７】
上記フライホイール駆動手段９２は、アクセルが全閉の場合すなわち惰行走行時（特に減速走行時）において、第２クラッチ６０または第３クラッチ７０のいずれか一方を係合させることにより、フライホイール６６を駆動または増速させる第２フライホイール駆動手段９３を含み、好適には、予め設定された最低回転速度Ｎ_FMINまでは、アクセルオンの状態でエンジン４０の駆動力によりフライホイール６６の増速を行うが、それ以上の増速は、第２フライホイール駆動手段９３により、スロットル開度センサ７６によって検出されるスロットル開度θがゼロの場合に実行する。スロットル開度θがゼロの場合、すなわちアクセル全閉の場合には、エンジン４０のトルクではなく、主として車両の惰行走行に基づくトルクにより出力軸２０および入力軸１８が回転させられており、その車両の惰行走行に基づくトルクによりフライホイール６６が回転させられるので、その時に加えられるエネルギーによって燃費が向上する利点がある。ここで、上記最低回転速度Ｎ_FMINは、１回の変速においてフライホイール６６による出力軸２０の駆動に必要なエネルギーを、そのフライホイール６６が出力することができる最低の回転速度である。この最低回転速度Ｎ_FMINの算出方法は、後述する第２実施例において詳述する。
【００２８】
変速判定手段９４は、予め記憶された変速マップすなわち変速線図から、出力軸回転速度センサ７８により逐次検出される出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT に基づいて算出される車両の速度Ｖ_C 、スロットル開度センサ７６により逐次検出されるスロットル開度θ、およびシフトポジションセンサ５２により検出されるシフト位置から、それぞれのギヤ段から他のギヤ段へ切り換えるための変速を判定する。
【００２９】
変速作動制御手段９６は、上記変速判定手段９４により変速が判定された場合に、一連の自動変速作動を実行させる。すなわち、前記第１クラッチ３８を開放させ、且つ、油圧式駆動装置４６または４８を駆動させることにより、１−２シンクロ機構４２または３−４シンクロ機構４４を所定の入力ギヤと結合させて、上記変速判定手段９４により判定された変速後のギヤ段とした後に、上記第１クラッチ３８を係合させる。
【００３０】
トルクダウン制御手段９８は、前記変速判定手段９４において、加速中のアップシフトであると判定された場合に、上記変速作動制御手段９６による変速作動に先立って、以下の作動を実行させる。すなわち、第１クラッチ３８の開放に先立って、第３クラッチ７０を速やかに係合させ、その第３クラッチ７０の係合を短時間維持させた後、その第３クラッチ７０を開放させる。そして、この作動に続いて、上記変速作動制御手段９６により、第１クラッチ３８が開放させられる。
第１クラッチ３８の開放に先立って、第３クラッチ７０が係合させられると、エンジン４０のトルクＴ_E によりフライホイール６６が回転させられることになることから、エンジントルクＴ_E を減少させることができる。ここで、この第３クラッチ７０を係合させておく時間は、駆動トルクＴ_OUT （車両を駆動させるトルクであり、出力軸２０から出力される出力トルク）が、変速後に必要な駆動トルクＴ_OUT に可及的に近くなるように設定される。
【００３１】
図４は、上記トルクダウン制御手段９８による駆動トルクＴ_OUT の減少の効果を説明する図であって、図４（ａ）は、トルクダウン制御手段９８が実行されない場合の図であり、図４（ｂ）は、トルクダウンン制御手段９８が実行された場合の図である。図４（ａ）に示すように、トルクダウン制御手段９８が実行されないと、加速中のアップシフトにおいては、変速前後のトルク段差ΔＴ_OUT1が大きいことから、変速ショックが発生してしまう。これに対して、トルクダウン制御手段９８を実行すると、変速直前においてエンジントルクＴ_E が減少させられることから、エンジントルクＴ_E と変速段におけるギヤ比γに基づいて定まる駆動トルクＴ_OUT は減少させられるので、変速前後のトルク段差ΔＴ_OUT2は、前記トルク段差ΔＴ_OUT1に比較して小さくなる。従って、変速ショックが低減する。なお、同期噛合式変速機１２において自動的に実行される変速作動期間は比較的短く、その間車速は殆ど変化しない。
【００３２】
トルクアシスト制御手段１００は、前記変速作動制御手段９６による前記第１クラッチ３８が開放される変速作動期間内に、予め出力軸２０よりも速く回転させられているフライホイール６６の駆動力により出力軸２０を駆動させるために、前記第２クラッチ６０を係合させ、フライホイール６６を出力軸２０に連結させる。ここで、第２クラッチ６０を係合させるのは、第１クラッチ３８が開放されることによるエンジン４０のトルクが出力軸２０に伝達されない期間において、フライホイール６６の駆動力により出力軸２０を回転させるためであるので、上記第２クラッチ６０を係合させる時期は、第１クラッチ３８の開放時（すなわち、第１クラッチ３８の開放の直前、直後、或いは第１クラッチ３８の開放と同時）が好ましい。また、その第２クラッチ６０を開放させる時期は、前記変速作動制御手段９６による変速作動が終了したとき（すなわち、第１クラッチ３８が再び係合させられた時）、或いは、フライホイール６６の回転速度Ｎ_F が出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT よりも遅くなった時とされる。
【００３３】
上記トルクアシスト制御手段１００において前記第２クラッチ６０を係合させる際の、その係合圧は、予め実験に基づいて決定された一定値であってもよいが、より好ましくは、その第２クラッチ６０が係合させられることにより回転させられる出力軸２０の出力トルクＴ_OUT が、第１クラッチ３８の開放直前の出力軸２０の実出力トルクＴ_OUTAC と、変速終了直後の出力軸２０の予測出力トルクＴ_OUTEX との間になるように制御される。第２クラッチ６０の係合圧が十分に高い場合には、出力軸２０とフライホイール６６が固定されている軸６４とが一体的に回転させられるが、第２クラッチ６０の係合圧を弱めていくと、その第２クラッチ６０が滑り出し、フライホイール６６の駆動力が弱められて出力軸２０に伝達される。
なお、出力トルクＴ_OUT は、その時のエンジントルクＴ_E とギヤ比γによって定まるので、第１クラッチ３８の開放直前の出力軸２０の実出力トルクＴ_OUTAC は、その時のエンジントルクＴ_E と変速前のギヤ比γから決定することができる。また、変速期間は短期間であることから、変速中にエンジントルクＴ_E は変化しないと仮定すると、変速終了直後の予測出力トルクＴ_OUTEX は、第１クラッチ３８開放直前のエンジントルクＴ_E と変速後のギヤ比γから決定することができる。また、エンジントルクＴ_E は、たとえば、入力軸回転速度Ｎ_INとスロットル開度θとエンジントルクＴ_E との予め設定された関係を用いて、実際に測定または算出される入力軸１８の回転速度Ｎ_INおよびスロットル開度θから決定することができる。
【００３４】
図５は、前記変速作動制御手段９６および上記トルクアシスト制御手段１００による第１クラッチ３８、第２クラッチ６０、および第３クラッチ７０の係合／開放の制御をまとめた図表である。図５の内容については、前記変速作動制御手段９６およびトルクアシスト制御手段１００において説明したが、図５に基づいて説明し直すと、まず、少なくとも変速直前までには、第３クラッチ７０が開放される。そして、変速中は、第１クラッチ３８が開放され、代わりに第２クラッチ６０が係合させられてフライホイール６６に蓄えられたエネルギーにより出力軸２０が駆動させられる。そして、再び第１クラッチ３８が係合させられ、第２クラッチ６０が開放させられると変速が完了する。
【００３５】
図６は、図２の機能ブロック線図に示した上記制御装置１４の制御作動をさらに具体化して説明するためのフローチャートである。図６において、まず、フライホイール駆動手段９２に対応するステップＳＡ１（以下、ステップを省略する）乃至ＳＡ６が実行される。
【００３６】
まずＳＡ１では、スロットル開度センサ７６からの信号が読み込まれ、アクセルが全閉であるか否かが判断される。この判断が肯定された場合は、続くＳＡ２において、第３クラッチ７０が係合させられ、或いは、第３クラッチ７０が既に係合させられている場合には、その状態が維持される。これにより、アクセルオフの状態では、車両の惰行走行に基づくトルクによるフライホイール６６の増速が継続させられる。そして、ＳＡ２が実行された後は、再び上記ＳＡ１の判断が繰り返される。
【００３７】
一方、上記ＳＡ１の判断が否定された場合、すなわち、アクセルが踏み込まれている場合には、続くＳＡ３において、フライホイール回転速度センサ８０からの信号に基づいて、フライホイール６６の回転速度Ｎ_F が読み込まれる。そして、続くＳＡ４では、上記ＳＡ３で読み込まれたフライホイール６６の回転速度Ｎ_F が予め設定された前記最低回転速度Ｎ_FMINより大きいか否かが判断される。
【００３８】
上記ＳＡ４の判断が否定された場合は、続くＳＡ５において、第３クラッチ７０が係合させられることにより、エンジン４０のトルクによりフライホイール６６が増速させられる。そして、ＳＡ５が実行された後は前記ＳＡ３以降が再び実行される。
【００３９】
上記ＳＡ４の判断が肯定された場合は、フライホイール６６に最低限のエネルギーが蓄積されている場合であるので、続くＳＡ６において、第３クラッチ７０が開放させられ、或いは、既に開放状態にある場合にはその状態が維持される。
【００４０】
続く変速判定手段９４に対応するＳＡ７では、変速が判定されたか否かが判断される。この判断が否定された場合には、本ルーチンは一旦終了させられて再び前記ＳＡ１以下が実行される。一方、このＳＡ７の判断が肯定された場合には、アクセルオンの状態において変速が判定されたことになるが、続くＳＡ８において、アップシフトであるか否かがさらに判断される。アップシフトである場合、すなわち、ＳＡ８の判断が肯定される場合には、続くトルクダウン制御手段９８に対応するＳＡ９において、速やかに第３クラッチ７０が係合させられ、その第３クラッチ７０の係合状態が予め設定された短時間維持された後、その第３クラッチ７０が開放させられる。そして、後述するＳＡ１２以降が実行される。
【００４１】
一方、前記ＳＡ８の判断が否定された場合、すなわち、アクセルオンの状態におけるダウンシフトである場合、続くＳＡ１０において、出力軸回転速度サンサ７８からの信号に基づいて、出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT が読み込まれる。
【００４２】
そして、続くＳＡ１１では、上記ＳＡ１０で読み込まれた出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT と、前記ＳＡ３で読み込まれたフライホイール６６の回転速度Ｎ_F とが比較され、フライホイール６６の回転速度Ｎ_F が出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT よりも大きいか否かが判断される。このＳＡ１１の判断が否定される場合には、フライホイール６６の駆動力により出力軸２０を回転させることができないので、本ルーチンは一旦終了させられる。しかし、ＳＡ１１の判断が肯定された場合には、前記ＳＡ８においてアップシフトと判断された場合と同様にＳＡ１２以降が実行される。
【００４３】
そのＳＡ１２では、入力軸回転速度Ｎ_INが算出され、且つスロットル開度θが読み込まれ、その入力軸回転速度Ｎ_INとスロットル開度θから、前記予め設定された関係を用いてエンジントルクＴ_E が算出され、さらに、そのエンジントルクＴ_E と現時点のギヤ段のギヤ比γから実出力トルクＴ_OUTAC が算出され、且つ、そのエンジントルクＴ_E と変速後のギヤ段のギヤ比γから予測出力トルクＴ_OUTEX が算出される。
【００４４】
続くＳＡ１３では、第１クラッチ３８が開放させられる。そして、続くＳＡ１４では、第２クラッチ６０が滑りながら係合させられて、フライホイール６６により出力軸２０が駆動させられる。なお、この際の第２クラッチ６０の係合圧は、出力軸２０の出力トルクＴ_OUT が前記ＳＡ１２で算出された実出力トルクＴ_OUTAC と予測出力トルクＴ_OUTEX の間となる圧力とされる。
【００４５】
続くＳＡ１５では、変速作動が開始させられる。すなわち、１−２シンクロ機構４２および３−４シンクロ機構４４の少なくとも一方が移動させられることにより、ギヤ段が変更させられる。たとえば、２速から３速へのアップシフトである場合には、２速入力ギヤ２４と１−２シンクロ機構４２との結合が解除されるとともに、３速入力ギヤ２６と３−４シンクロ機構４４とが結合させられる。
【００４６】
続くＳＡ１６では、上記ＳＡ１５における変速作動が終了したか否かが判断される。このＳＡ１６の判断が否定されるうちは、前記ＳＡ１４以下が繰り返し実行されることにより、変速作動中は、フライホイール６６により出力軸２０が駆動させられる。そして、ＳＡ１６の判断が肯定されると、続くＳＡ１７において、第１クラッチ３８が再び係合させられるとともに、その第１クラッチ３８が完全に係合させられる時に、第２クラッチ６０からの伝達トルクが略ゼロとなるように第２クラッチ６０が開放させられる。従って、上記ＳＡ１３、ＳＡ１５乃至ＳＡ１７が変速作動制御手段９６に対応し、上記ＳＡ１４およびＳＡ１７がトルクアシスト制御手段１００に対応する。
【００４７】
上述のように、本実施例によれば、変速時において、第１クラッチ３８が開放されると、エンジン４０からの駆動力は出力軸２０に伝達されないが、トルクアシスト制御手段１００（ＳＡ１４、ＳＡ１７）により、第１クラッチ３８の開放時に第２クラッチ６０が滑りながら係合させられて出力軸２０とフライホイール６６とが連結させられることにより、予め回転させられているフライホイール６６の駆動力が出力軸２０に伝達され、変速中の出力軸２０の出力トルクＴ_OUT が零とならずある程度保たれるので、変速中の減速感を低減できる。また、フライホイール６６により出力軸２０を駆動させることから、変速機１２が安価となる。さらに、第２クラッチ６０を係合させる前のフライホイール６６の回転速度Ｎ_F を増加させることにより、フライホイール６６に大きなエネルギーを蓄積させることができることから、フライホイール６６は比較的小型なものでよいので、変速機１２が小型となる。
【００４８】
また、本実施例によれば、第３クラッチ７０が係合させられると、入力軸１８の回転が増速装置７２により増速されてフライホイール６６に伝達されることから、第２クラッチ６０を係合させてフライホイール６６にエネルギーを蓄積する場合に比較してフライホイール６６がより高速で回転させられるので、フライホイール６６に蓄積されるエネルギーがより大きくなる利点がある。
【００４９】
また、本実施例によれば、増速装置７２は、入力軸１８とフライホイール６６との間に設けられているので、増速装置７２が出力軸２０とフライホイール６６との間に設けられている場合よりも、フライホイール６６をより高速回転させることができる。
【００５０】
また、本実施例によれば、トルクアシスト制御手段１００（ＳＡ１４）により、変速中の出力軸２０の出力トルクＴ_OUT が、変速直前の出力軸２０の実出力トルクＴ_OUTAC と変速直後の出力軸２０の予測出力トルクＴ_OUTEX との間とされることから、変速ショックが減少する。
【００５１】
また、本実施例によれば、フライホイール駆動手段９２（ＳＡ１乃至ＳＡ２）により、アクセルが全閉である惰行走行時において、第３クラッチ７０が係合させられることにより、車両の惰行走行に基づくトルクによってフライホイール６６が増速させられるので、アクセルが踏み込まれている状態において第２クラッチ６０または第３クラッチ７０のいずれか一方が係合させられて、エンジン４０のトルクＴ_E によりフライホイール６６が増速させられる場合に比較して、エンジン４０の燃費が向上する利点がある。
【００５２】
また、本実施例によれば、加速時にアップシフトが判断された場合、トルクダウン制御手段９８（ＳＡ９）により、変速のために第１クラッチ３８が開放される前に、第３クラッチ７０が短時間係合させられ、エンジン４０のトルクが第３クラッチ７０および増速装置７２を介してフライホイール６６に伝達されることによりフライホイール６６が増速させられることから、エンジン４０の過回転が防止されるので、変速前後の出力軸２０の出力トルク差が減少し、変速ショックが一層減少する。
【００５３】
次に、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と同じの構成を有する部分には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
図７は、前述の実施例とは別の車両用動力伝達装置１３０の構成を示す図である。この車両用動力伝達装置１３０に備えられた常時噛合式変速機も同期噛合式変速機１３２である。この同期噛合式変速機１３２も、制御装置１４からの制御信号により自動的に変速作動が行なわれる形式の自動変速機である。
【００５５】
同期噛合式変速機１３２が前述の実施例の同期噛合式変速機１２と異なる点は、フライホイール６６および増速装置７２が設けられていない代わりに、モータ（電動機）１３４およびそのモータ１３４を駆動するバッテリ１３６が設けられていることのみである。
【００５６】
上記モータ１３４は、変速中に出力軸２０を直接駆動させるために従来用いられているモータよりも小型軽量であって、ステータ１３８の外周側に位置するロータ１４０が回転させられるアウタロータ形である。モータ１３４の軸１４２は、ロータ１４０に固結されてロータ１４０と一体回転せられるとともに、一端が第２クラッチ６０に結合させられている。本実施例では、上記軸１３８と固結され、軸１３８と一体回転させられるモータ１３４のロータ１４０がフライホイールとしても機能し、ロータ１４０の慣性モーメントは、たとえばエンジン４０の最大出力トルクが１００Ｎｍの場合、０．１kgm とされる。なお、フライホイール回転速度センサ８０は、ロータ１４０の回転速度を検出する。
【００５７】
図８は、本実施例における制御装置１４の変速制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。第１フライホイール駆動手段１４４は、第１クラッチ３８の開放に先立って、バッテリ１３６に蓄えられた電力によりモータ１３４を回転させる。すなわち、第１クラッチ３８の開放に先立って、バッテリ１３６に蓄えられた電力により、モータ１３４のロータ１４０を駆動させる。
【００５８】
上記第１フライホイール駆動手段１４４は、少なくとも一回の変速におけるトルクアシストに必要なエネルギーをロータ１４０に蓄えるために、ロータ１４０を前記最低回転速度Ｎ_FMIN以上の速度に回転させる。ここで、最低回転速度Ｎ_FMINは、以下のようにして求めることができる。
【００５９】
変速直前のロータ１４０の角速度をω_FA、変速直後のロータ１４０の角速度をω_FB、ロータ１４０の放出エネルギーをＫ_F 、ロータ１４０の慣性モーメントをＩ(kgm² ) 、重力加速度定数をｇとすると、式１が成り立つ。
（式１） Ｋ_F ＝Ｉ×（ω_FA ² −ω_FB ² ）／２ｇ
なお、ロータ１４０の慣性モーメントＩは、図９にも示すように、ロータ１４０の外径をＲ₁ 、内径をＲ₂ 、長さをｌ、密度をρ（たとえば７．９）とすると、式２により表すことができる。
（式２） Ｉ＝ｌ×π×（Ｒ₁ ⁴ −Ｒ₂ ⁴ ）×ρ／（２×１０³ ）
【００６０】
また、変速中に第２クラッチ６０が係合させられている時間すなわちトルクアシスト時間をｔ₀ (s) とし、駆動トルクＴ_OUT として変速直後のものを用いると、変速中にロータ１４０から出力軸２０へ供給されるエネルギーＫ_OUT および変速中に熱として放出されるエネルギーＫ_q は、式３および式４で表すことができる。
（式３） Ｋ_OUT ＝Ｔ_OUT ×ω_FB×ｔ₀
（式４） Ｋ_q ＝Ｔ_OUT ×（（ω_FA−ω_FB）／２）×ｔ₀
【００６１】
ロータ１４０の放出エネルギーＫ_F は、変速中にロータ１４０から出力軸２０へ供給されるエネルギーＫ_OUT と変速中に熱として放出されるエネルギーＫ_q の和に等しいことから、式５が成り立つ。

式５を変形すると式６になる。
（式６） （Ｉ／２ｇ）×ω_FA ² −（Ｔ_OUT ×ｔ₀ ／２）×ω_FA−｛（Ｔ_OUT ×ｔ₀ ／２）×ω_FB＋（Ｉ／２ｇ）ω_FB ² ｝＝０
【００６２】
式６において、変速直後のロータ１４０の角速度ω_FBは、出力軸２０の角速度ω_OUT と等しいと仮定し、変速の前後では車速は一定と仮定すると、変速直後のロータ１４０の角速度ω_FBは、変速直前の車速とスロットル開度θ、および予め設定された変速線図から求めることができる。また、駆動トルクＴ_OUT は、変速の前後でエンジントルクＴ_E が変化しないと仮定すると、変速直前のエンジントルクＴ_E と変速段におけるギヤ比γとの積から求めることができる。また、トルクアシスト時間ｔ₀ は、図１０に示すように、予め設定された関係から変速時の車速に基づいて決定できる。従って、式６は、変速直前のロータ１４０の角速度ω_FAについての二次方程式となるので、その二次方程式を解くことにより角速度ω_FAを求める。角速度ω_FAが求まれば、式７から最低回転速度Ｎ_FMINを求めることができる。
（式７） Ｎ_FMIN＝（ω_FA／２π）×６０
【００６３】
また、ロータ１４０を角速度を上記角速度ω_FAまで増速させるのに必要な増速時間ｔ₁ は以下のようにして求めることができる。
【００６４】
第１フライホイール駆動手段１４４による増速前のロータ１４０の角速度をω_FCとすると、モータ１３４の出力Ｋ_M は、式８により表すことができる。
（式８） Ｋ_M ＝Ｉ（ω_FA ² −ω_FC ² ）／２ｇ
【００６５】
また、モータ１３４のトルクをＴ₁ とすると、モータ１３４の出力Ｋ_M は式９により表すことができる。なお、Ｔ₁ は予め設定された一定値が用いられる。
（式９） Ｋ_M ＝Ｔ₁ ×（ω_FA−ω_FC）×ｔ₁ ／２
【００６６】
式８を式９に代入することにより増速時間ｔ₁ を求めることができるので、第１フライホイール駆動手段１４４は、変速時よりも増速時間ｔ₁ 以上前からモータ１３４を駆動させる。
【００６７】
第２フライホイール駆動手段１４６は、アクセルが全閉の場合（特に好ましくはブレーキが踏み込まれている場合）であって、且つ、ロータ１４０の回転速度Ｎ_F (r.p.m.)が出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT よりも遅い場合に、第２クラッチ６０を係合させてロータ１４０を増速させる。
【００６８】
図１１は、図８の機能ブロック線図に示した制御装置１４の制御作動をさらに具体化して説明するフローチャートである。図１１において、まず、ＳＢ１では、出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT 、スロットル開度θ、およびロータ１４０の回転速度Ｎ_F が読み込まれる。
【００６９】
続くＳＢ２では、予め記憶された変速線図と、上記ＳＢ１で読み込まれた出力軸回転速度Ｎ_OUT に基づいて算出される車速と、上記ＳＢ１で読み込まれたスロットル開度θとから予測変速時期および予測変速車速が決定される。
【００７０】
続くＳＢ３では、上記ＳＢ１で読み込まれたスロットル開度θから、アクセルＯＮの状態であるか否かが判断される。この判断が肯定された場合には、第１フライホイール駆動手段１４４に対応するＳＢ４乃至ＳＢ９が実行される。まず、ＳＢ４では、前記ＳＢ２で決定された変速車速と図１０に示す予め設定された関係からアシストトルク時間ｔ₀ が決定され、また、変速時のエンジントルクＴ_E と変速後のギヤ比γから駆動トルクＴ_OUT が算出される。
【００７１】
続くＳＢ５では、上記ＳＢ４で決定または算出されたアシストトルク時間ｔ₀ と駆動トルクＴ_OUT 、および前記ＳＢ２で決定された変速車速から求まる変速直後のロータ１４０の角速度ω_FBが前記式６に代入され、それらが代入された二次方程式の解から、トルクアシスト制御に必要なロータ１４０の最低回転速度Ｎ_FMINが算出される。
【００７２】
続くＳＢ６では、前記ＳＢ１で読み込まれたロータ１４０の回転速度Ｎ_F および上記ＳＢ５で算出された最低回転速度Ｎ_FMINが、それぞれ角速度ω_FC，ω_FAに換算された後、それら角速度ω_FC，ω_FAが前記式９に代入されることにより増速時間ｔ₁ が算出される。
【００７３】
続くＳＢ７では、現在、前記ＳＢ２で決定された変速時期の、上記ＳＢ６で決定された増速時間ｔ₁ 前であるか否かが判断される。この判断が否定された場合には、前記ＳＢ１以降が再び繰り返される。一方、肯定された場合には、続くＳＢ８で、アクセルペダル７４が大きく踏み込まれることにより、所定のキックダウン変速条件が成立したか否かが判断される。この判断が肯定された場合には、すぐに変速作動を開始する必要があるため、後述するＳＢ１１以下が直接実行される。しかし、上記ＳＢ８の判断が否定された場合には、続くＳＢ９において、バッテリ１３６からモータ１３４に電流が供給されることにより、ロータ１４０が増速させられる。
【００７４】
続くＳＢ１０では、実際に車速が前記ＳＢ２で決定された変速車速になったか否かが判断される。従って、ＳＢ２、ＳＢ１０が変速判定手段９４に対応する。上記ＳＢ１０の判断が否定された場合には、前記ＳＢ１以降が再び繰り返される。一方、肯定された場合には、続くＳＢ１１において、バッテリ１３６からモータ１３４への電流の供給が終了させられ、モータ１３４のロータ１４０の増速が終了させられた後、第１クラッチ３８が開放させられるとともに、第２クラッチ６０が滑らかに係合させられる。これにより、出力軸２０は、モータ１３４のロータ１４０からのトルクにより駆動させられる。なお、第２クラッチ６０の係合圧は、変速中の出力軸２０の出力トルクＴ_OUT が、変速直前の実出力トルクＴ_OUTAC と変速直後の予測出力トルクＴ_OUTEX の間となるように、ロータ１４０の回転速度Ｎ_F と第２クラッチ６０の係合圧と出力軸２０の出力トルクＴ_OUT との間の予め設定された関係に基づいて決定される。
【００７５】
続くＳＢ１２では、変速作動が開始させられる。すなわち、１−２シンクロ機構４２および３−４シンクロ機構４４の少なくとも一方が移動させられることにより、ギヤ段が変更させられる。続くＳＢ１３では、変速作動が終了したか否かが判断される。
【００７６】
このＳＢ１３の判断が否定された場合には、続くＳＢ１４において、ロータ１４０の回転速度Ｎ_F が再び読み込まれるとともに、その読み込まれたロータ１４０の回転速度Ｎ_F が出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT よりも速いか否かが判断される。この判断が否定された場合は、もはやロータ１４０により出力軸２０を駆動させることができないので、続くＳＢ１５において、第２クラッチ６０が開放させられた後、前記ＳＢ１３の判断が再び繰り返される。しかし、上記ＳＢ１４の判断が肯定された場合には、まだロータ１４０により出力軸２０を駆動させることができるので、そのまま前記ＳＢ１３の判断が実行される。従って、ＳＢ１１、ＳＢ１３乃至ＳＢ１５がトルクアシスト制御手段１００に対応する。
【００７７】
上記ＳＢ１３乃至ＳＢ１５が繰り返されるうちにＳＢ１３の判断が肯定されると、続くＳＢ１６において、第１クラッチ３８が再び係合させられるとともに、その第１クラッチ３８が完全に係合させられる時に第２クラッチ６０からの伝達トルクが略ゼロとなるように、第２クラッチ６０が開放させられる。
【００７８】
前記ＳＢ３の判断が肯定された場合には、上記ＳＢ４乃至ＳＢ１６が実行されるが、前記ＳＢ３の判断が否定された場合には、第２フライホイール駆動手段１４６に対応するＳＢ１７乃至ＳＢ２０が実行される。まず、ＳＢ１７では、ブレーキがＯＮであるか否かが判断される。この判断が否定された場合には、前記ＳＢ１以下が繰り返し実行される。しかし、肯定された場合には、続くＳＢ１８において、前記ＳＢ１で読み込まれたロータ１４０の回転速度Ｎ_F と出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT とが比較されて、ロータ１４０の回転速度Ｎ_F の方が速いか否かが判断される。
【００７９】
上記ＳＢ１８の判断が否定された場合、すなわちロータ１４０の回転速度Ｎ_F の方が出力軸２０の回転速度Ｎ_OUT よりも遅い場合には、続くＳＢ１９において第２クラッチ６０が係合させられた後、前記ＳＢ１７以下が繰り返し実行される。これにより、減速中にロータ１４０が増速させられる。なお、ＳＢ１９においてロータ１４０が増速させられると、モータ１３４に誘導電流が発生するので、その発生した電流はバッテリ１３６に充電される。一方、前記ＳＢ１８の判断が否定された場合には、出力軸２０によりロータ１４０を増速させることはできないので、続くＳＢ２０において、第２クラッチ６０が開放させられ、或いは、既に開放状態である場合にはその状態が維持させられた後、前記ＳＢ１以下が繰り返される。
【００８０】
上述のように、本実施例によれば、第１フライホイール駆動手段１４４（ＳＢ５乃至ＳＢ９）によりモータ１３４が制御されて、そのモータ１３４のロータ１４０が第１クラッチ３８の開放に先立って予め駆動させられるので、エンジン４０によりロータ１４０（フライホイール）を駆動させる場合に比較してロータ１４０に予めエネルギーを蓄積させることが容易になる。そして、前述の第１実施例と同様に、トルクアシスト制御手段１００（ＳＢ１１、ＳＢ１３乃至ＳＢ１５）により、第１クラッチ３８が開放させられている期間内に第２クラッチ６０が係合させられて、出力軸２０とロータ１４０とが連結させられることにより、第１フライホイール駆動手段１４４（ＳＢ５乃至ＳＢ９）によりロータ１４０に予め蓄えられているエネルギーにより出力軸２０が駆動され、変速中の出力軸２０のトルクが零とならずある程度保たれるので、変速中の減速感を低減できる。さらに、モータ１３４は、出力軸２０を直接駆動させるために設けられる従来のモータと異なり、比較的小型であることから、変速機１３２が小型となる。
【００８１】
また、本実施例によれば、第２フライホイール駆動手段１４６（ＳＢ１７乃至ＳＢ２０）により、ブレーキがＯＮである時に、第２クラッチ６０が係合させられることにより、車両の惰行走行に基づくトルクによってロータ１４０が増速させられるので、アクセルが踏み込まれている状態において第２クラッチ６０が係合させられてエンジン４０のトルクによりロータ１４０が増速させられる場合や、モータ１３４によりロータ１４０が増速させられる場合に比較して燃費が向上する利点がある。
【００８２】
また、本実施例によれば、前記モータ１３４のロータ１４０がフライホイールとして機能し、フライホイールとモータ１３４とが別個に設けられていないので、変速機１３２が小型且つ安価になる。
【００８３】
また、本実施例の変速機１３２は、モータ１３４によりロータ１４０（フライホイール）を駆動させることができることから、前述の第１の実施例と異なり、エンジン４０のトルクをロータ１４０に伝達するためのクラッチを設ける必要がない。
【００８４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明は他の態様においても適用される。
【００８５】
たとえば、前述の第１の実施例に代えて、図１２にその構成を示すように、フライホイール１６０、第２クラッチ１６２、増速装置１６４が構成されてもよい。（なお、図１２の説明で、図１と共通する部分には同じ符号を付して説明を省略する。また、図１２は、制御装置、種々のセンサ、シフトレバー等は省略してある。）図１２において、環状のフライホイール１６０は、出力軸２０を軸心として回転させられるように設けられ、第２クラッチ１６２が係合させられると、そのフライホイール１６０により出力軸２０が駆動させられる。増速装置１６４は、出力軸２０に固定されてその出力軸２０と一体的に的に回転させられるサンギヤ１６６と、リングギヤ１６８と、そのサンギヤ１６６およびリングギヤ１６８と噛み合い且つ出力軸２０と一体的に回転させられるピニオンギヤ１７０とを備えている。変速機ハウジング１６に固定されて、係合させられることによりリングギヤ１６８の回転を阻止する第３クラッチ１７２が係合させられると、上記増速装置１６４により、出力軸２０の回転が増速させられてフライホイール１６０に伝達されるようになっている。
【００８６】
また、前述の実施例では、トルクアシスト制御手段１００は、変速中の出力トルクＴ_OUT が、第１クラッチ３８開放直前の出力軸２０の実出力トルクＴ_OUTAC と、変速終了直後の出力軸２０の予測出力トルクＴ_OUTEX との間になるように、第２クラッチ６０の係合圧を制御していたが、第２クラッチ６０を係合させる際の、その係合圧は、車両の加速度が大きくなるほど出力トルクＴ_OUT が大きくなるように予め決定された関係を用いて、変速直前の車両の加速度に基づいて決定される出力トルクＴ_OUT が得られるように制御されてもよい。図１３は、上記予め決定された関係の一例を示す図であり、図１３に示す関係は、車両の加速度に比例して出力トルクＴ_OUT が大きくなるようにされている。
【００８７】
また、前述の実施例では、同期噛合式変速機１２、１３２は、第１クラッチ３８の開放、ギヤ対の切り換え、第１クラッチ３８の係合に至る一連の変速動作がアクチュエータによって自動的に行なわれる自動変速機であったが、自動クラッチを備え、ギヤ段を切り換える変速操作は手動により行われれるものであってもよい。これらの変速機の場合、フライホイール６６、１４０に必要な回転速度Ｎ_F は、車速およびスロットル開度θの少なくとも一方を含む予め設定された関係に基づいて決定され、第２実施例のようにモータを備えている場合には、そのモータにより、上記予め設定された関係に基づいて決定された回転速度Ｎ_F までフライホイールを予め増速させて変速に備える。
【００８８】
また、前述の第２実施例では、モータ１３４を駆動させるために専用のバッテリ１３６が設けられていたが、車両に従来から設けられているバッテリがモータ１３４を駆動させるためのバッテリとして用いられてもよい。
【００８９】
また、前述の第２実施例のモータ１３４は、フライホイールとして機能するロータ１４０の慣性モーメントＩを大きくするためにアウターロータ形が用いられていたが、インナーロータ形のモータが用いられてもよい。
【００９０】
また、前述の第２実施例では、モータ１３４のロータ１４０がフライホイールとして機能していたが、モータとフライホイールがそれぞれ別々に設けられてもよい。図１４乃至図１６は、そのようにモータとフライホイールが別々に設けられた変速機の要部を示す概略図である。図１４乃至図１６において、１５０が第２クラッチ、１５２がフライホイール、１５４がモータをそれぞれ表す。また、図１５および図１６に示す変速機は、モータ１５４とフライホイール１５２との間にそれぞれ増速装置１５６が設けられ、モータ１５４の回転が増速されてフライホイール１５２に伝達される。
【００９１】
また、前述の第２実施例において、第２クラッチ６０は１組の摩擦係合板により構成されていたが、複数組の摩擦係合板により構成されてもよい。このようにすれば、第２クラッチ６０の摩耗、発熱が減少する。また、図１７に示すように、モータ１３４と第２クラッチ６０との間に減速装置１５８を設けることにより、第２クラッチ６０の摩耗、発熱を減少させてもよい。
【００９２】
また、前述の実施例では、フライホイール６６、１４０に予め蓄えられたエネルギーにより出力軸２０が駆動させられるのは、変速期間中のみであったが、加速時にエンジントルクＴ_E を補助するために、加速時にもフライホイール６６、１４０に予め蓄えられたエネルギーが用いられてもよい。
【００９３】
また、前述の第２実施例では、制御装置１４の制御機能に、第１実施例のトルクダウン制御手段９８が設けられていないが、第２実施例の制御装置１４にもトルクダウン制御手段９８が設けられてもよい。
【００９４】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である同期噛合式変速機が用いられた場合の車両の構成を説明する図である。
【図２】図１の記制御装置の変速制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図３】フライホイール加速中における、第１クラッチ・第２クラッチ・第３クラッチの係合状態を説明する図表である。
【図４】図２のトルクダウン制御手段による駆動トルクＴ_OUT の減少の効果を説明する図であって、（ａ）は、トルクダウン制御手段が実行されない場合、（ｂ）は、トルクダウンン制御手段が実行された場合である。
【図５】変速直前・変速中・変速完了時における、第１クラッチ・第２クラッチ・第３クラッチの係合状態を説明する図表である。
【図６】図２の機能ブロック線図に示した制御装置の制御作動をさらに具体化して説明するためのフローチャートである。
【図７】図１とは別の車両用動力伝達装置の構成を示す図である。
【図８】図８の制御装置の変速制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。
【図９】図７のモータのロータの形状を示す斜視図である。
【図１０】変速時の車速と変速時間との関係を例示する図である。
【図１１】図８の機能ブロック線図に示した制御装置の制御作動をさらに具体化して説明するフローチャートである。
【図１２】図１とは別の同期噛合式変速機が用いられた場合の車両の構成を説明する図である。
【図１３】トルクアシスト制御手段において、変速直前の加速度に基づいて変速中の出力トルクが決定される場合に用いられる関係の一例を示す図である。
【図１４】第２発明に係る変速機であって、モータとフライホイールが別々に設けられた変速機の要部を示す概略図である。
【図１５】モータとフライホイールが別々に設けられた変速機であって、図１４とは別の変速機の要部を示す概略図である。
【図１６】モータとフライホイールが別々に設けられた変速機であって、図１４、図１５とは別の変速機の要部を示す概略図である。
【図１７】モータと第２クラッチとの間に減速機が設けられた変速機の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
１０：同期噛合式変速機（常時噛合式変速機）
１８：入力軸
２０：出力軸
３８：第１クラッチ
４０：原動機
６６：フライホイール
６０：第２クラッチ
９３：第２フライホイール駆動手段
１００：トルクアシスト制御手段
１３２：同期噛合式変速機（常時噛合式変速機）
１３４：モータ（電動機）
１４０：ロータ（フライホイール）
１４４：第１フライホイール駆動手段
１４６：第２フライホイール駆動手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a constantly meshing transmission for a vehicle, and more particularly to a continuously meshing vehicle for a vehicle that can provide a driving force to an output shaft even when the operative connection between a prime mover and an output shaft is broken by a shift operation. The present invention relates to a type transmission.
[0002]
[Prior art]
Among the stepped transmissions for vehicles, the constant mesh transmission is superior in fuel efficiency to an automatic transmission having a general torque converter and a planetary gear. Used for trucks, buses, etc.) This constant mesh type transmission includes a manual type for manually shifting and engaging / disengaging the clutch, an automatic clutch type (semi-automatic) for automatically shifting and engaging / disengaging the clutch by manual operation at the driver's intention, and a shifting operation. Can also be classified into three types of automatic shift type (full auto type) that is automatically performed.
[0003]
In order to change the speed of any of the manual type, automatic clutch type, and automatic shift type, the constant mesh type transmission opens the clutch provided between the prime mover and the input shaft and removes from the prime mover. It is necessary to cut off the torque (that is, the driving force), and because of the temporary interruption of the torque, a feeling of running or deceleration is given to the passenger. In particular, in a shift with the accelerator on, the torque difference between the output shaft before the shift and during the shift is large, so that the torque interruption during the shift is felt as a great feeling of deceleration.
[0004]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-141665 discloses a technique for eliminating the feeling of deceleration during shifting of the constantly meshing transmission. A technique for providing torque is described.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the output shaft is directly driven by the motor as described above, a relatively large motor is required to supply the necessary torque at all gear stages, and power is supplied to the motor. Since a power source to be used is also necessary, there is a problem in terms of mountability to a vehicle and cost.
[0006]
The present invention has been made against the background described above, and an object of the present invention is to provide a low-cost and small-sized continuously meshing transmission for a vehicle that can reduce a feeling of deceleration during gear shifting.
[0007]
[First Means for Solving the Problems]
The gist of the first invention for achieving this object is to select one of a plurality of gear pairs that always meshes with the driving force from the prime mover input to the input shaft via the first clutch. A continuously meshing transmission for a vehicle that shifts and outputs from an output shaft, (a) a flywheel, (b) a second clutch that connects the flywheel and the output shaft, and (c) a shift And a torque assist control means for driving the output shaft using the energy stored in the flywheel in advance by engaging the second clutch within a period in which the first clutch is released. There is.
[0008]
[Effect of the first invention]
In this way, when the first clutch is released at the time of shifting, the driving force from the prime mover is not transmitted to the output shaft, but the torque assist control means causes the second clutch within the period during which the first clutch is released. By engaging the clutch while sliding and connecting the output shaft and the flywheel, the output shaft is driven by the energy stored in the flywheel in advance, and the torque of the output shaft during shifting does not become zero. Since it is maintained to some extent, the feeling of deceleration during shifting can be reduced. Further, since the output shaft is driven by the flywheel, the transmission is inexpensive. Furthermore, when the output shaft is driven by a motor as in the prior art, the motor becomes relatively large in order to obtain the required torque, but in this way, the second clutch is engaged. Since a large energy can be stored in the flywheel by increasing the rotational speed of the previous flywheel, the flywheel may be relatively small, so that the transmission is small.
[0009]
[Second means for solving the problem]
The gist of the second invention for achieving this object is to select one of a plurality of gear pairs that always meshes with the driving force from the prime mover input to the input shaft via the first clutch. The vehicle is a continuously meshing transmission for shifting the speed of the output from the output shaft, and (a) a flywheel, (b) an electric motor for driving the flywheel, and (c) prior to opening the first clutch. A first flywheel drive means for driving the flywheel by the electric motor; (d) a second clutch for connecting the flywheel and the output shaft; and (e) the first clutch is opened at the time of shifting. Torque assist control means for driving the output shaft using energy stored in advance in the flywheel by engaging the second clutch within a period of time In the door.
[0010]
[Effect of the second invention]
In this case, the electric motor is controlled by the first flywheel driving means, and the flywheel is driven in advance by the electric motor prior to the release of the first clutch, so that the flywheel is driven by the prime mover. This makes it easy to store energy in advance in the flywheel. Similarly to the first invention, the torque assist control means engages the second clutch within a period in which the first clutch is released, and connects the output shaft and the flywheel. As a result, the output shaft is driven by the energy stored in advance in the flywheel by the first flywheel driving means, and the torque of the output shaft during the shift is maintained to some extent, so that the feeling of deceleration during the shift is maintained. Can be reduced. Further, since the electric motor is for driving a flywheel, unlike a conventional motor provided for directly driving an output shaft, a relatively small electric motor may be used, so that the transmission becomes small. .
[0011]
Other aspects of the invention
Here, preferably, the constantly meshing transmission for a vehicle is provided between a rotary shaft such as an input shaft or an output shaft and the flywheel, and the rotation of the rotary shaft is increased to increase the speed of the flywheel. And a third clutch for connecting the rotary shaft and the flywheel via the speed increasing device. In this way, when the third clutch is engaged, the rotation of the rotating shaft is accelerated by the speed increasing device and transmitted to the flywheel. Therefore, the second clutch is engaged and energy is supplied to the flywheel. Since the flywheel is rotated at a higher speed as compared with the case of storing the energy, there is an advantage that the energy stored in the flywheel becomes larger.
[0012]
Preferably, the speed increasing device is provided between the input shaft and the flywheel. In this way, when the third clutch is engaged, the rotation of the input shaft is increased by the speed increasing device and the flywheel is rotated, but the rotational speed of the input shaft is higher than the rotational speed of the output shaft. Since it is fast, the flywheel can be rotated at a higher speed than when the speed increasing device is provided between the output shaft and the flywheel.
[0013]
Preferably, the torque assist control means is configured so that an output torque of the output shaft is an actual output torque of the output shaft immediately before the first clutch is released and a predicted output torque of the output shaft immediately after the end of the shift. The engagement pressure of the second clutch is controlled so as to be in between. In this way, the torque assist control means causes the output torque of the output shaft during the shift to be between the actual output torque of the output shaft immediately before the shift and the predicted output torque of the output shaft immediately after the shift. Shift shock is reduced.
[0014]
Preferably, the torque assist control means is based on an actual vehicle acceleration immediately before a shift from a predetermined relationship such that the output torque of the output shaft increases as the vehicle acceleration increases. The engagement pressure of the second clutch is controlled so that the determined torque is obtained. In this way, the torque assist control means increases the output torque of the output shaft during the shift as the actual acceleration of the vehicle immediately before the shift increases, thereby further reducing the feeling of deceleration during the shift.
[0015]
Preferably, the constantly meshing transmission for a vehicle engages with either the second clutch or the third clutch during coasting traveling where the accelerator is fully closed, so that the flywheel is engaged. It further includes second flywheel driving means for increasing the speed. In this way, when the coasting traveling with the accelerator fully closed is engaged by the second flywheel driving means, either the second clutch or the third clutch is engaged, thereby allowing the vehicle to coast. Since the flywheel is accelerated by the torque based on it, either the second clutch or the third clutch is engaged while the accelerator is depressed, and the flywheel is accelerated by the torque of the prime mover In addition, there is an advantage that the fuel efficiency of the prime mover is improved as compared with the case where the flywheel is accelerated by the electric motor.
[0016]
Preferably, the vehicle continuously meshing transmission is an automatic transmission in which a series of shifting operations are automatically performed by an actuator, and the first clutch is operated when an upshift is determined during acceleration. Before releasing the clutch, the third clutch is quickly engaged, the engagement of the third clutch is maintained for a short time, then the third clutch is released, and then the first clutch is released. Control means is further included. In this way, when the continuously meshing transmission for a vehicle is an automatic transmission in which a series of shifting operations are automatically performed by an actuator and an upshift is determined during acceleration, the torque down control means shifts the gear. For this reason, the third clutch is engaged for a short time before the first clutch is released. When the third clutch is engaged, the torque of the prime mover is transmitted to the flywheel via the third clutch and the speed increasing device, so that the speed of the flywheel is increased, thereby preventing overspeed of the prime mover. Therefore, the output torque difference between the output shafts before and after the shift is reduced, and the shift shock is further reduced.
[0017]
Preferably, in the constantly meshing transmission for a vehicle according to the second invention, the rotor of the electric motor functions as the flywheel. In this way, it is not necessary to separately provide the flywheel and the electric motor, so that the transmission is small and inexpensive.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0019]
FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of a vehicle when a synchronous mesh transmission 12 is used as a constant mesh transmission. The vehicle power transmission device 10 includes a synchronous mesh transmission 12 having a plurality of pairs of gears having different gear ratios, and a control device 14 for controlling a shift operation for selecting one of the gear pairs. This is an automatic transmission of a type that is configured to automatically perform a shift operation in response to a control signal from the control device 14.
[0020]
The synchronous mesh transmission 12 is a forward four-speed and reverse first-speed transmission. For example, an aluminum die-cast transmission housing 16 and two parallel two that are rotatably supported in the transmission housing 16. A rotary shaft, that is, an input shaft 18 and an output shaft 20, and a first speed input gear 22, a second speed input gear 24, a third speed input gear 26, and a fourth speed input gear 28 that are rotatably provided on the input shaft 18. The first-speed output gear 30, the second-speed output gear 32, and the third-speed output gear 34 that are provided so as to rotate integrally with the output shaft 20 and mesh with the input gears 22, 24, 26, and 28. , And a 4-speed output gear 36. Gear ratio γ of the first gears 22 and 30₁Gear ratio γ of the second gears 24 and 32₂Gear ratio γ of the third gear 26, 34_ThreeGear ratio γ of the fourth gears 28 and 36_FourIs, for example, γ₁= 3.5, γ₂= 1.9, γ_Three= 1.3, γ_Four= 0.95. (In FIG. 1, the reverse gear is omitted.)
[0021]
The input shaft 18 is connected to an engine 40 that functions as a prime mover via a first clutch 38. The first clutch 38 is an automatic clutch whose release / engagement is controlled by a hydraulic control device (not shown) that is controlled based on a signal from the control device 14.
[0022]
The input shaft 18 is provided with a 1-2 sync mechanism 42 between the first-speed input gear 22 and the second-speed input gear 24, and between the third-speed input gear 26 and the fourth-speed input gear 28, 3 is provided. -4 synchro mechanism 44 is provided, and is shifted by being moved along input shaft 18 by hydraulic drive devices 46 and 48 (actuators), respectively. For example, based on a signal from the shift position sensor 52 that detects the position of the shift lever 50 or when a predetermined first speed shift condition is established in the control device 14, the first speed shift instruction signal is hydraulically transmitted from the control device 14. When output to the drive device 46, the hydraulic drive device 46 moves the 1-2 sync mechanism 42 to the first speed gear side and couples the 1-2 sync mechanism 42 and the first speed input gear 22. As a result, the first-speed input gear 22 is rotated integrally with the input shaft 18, and the torque of the input shaft 18 is rotated integrally with the first-speed output gear 30 via the first-speed input gear 22 and the first-speed output gear 30. It is transmitted to the output shaft 20. Further, the torque transmitted to the output shaft 20 is transmitted to the axle 58 and the drive wheel 59 via the final reduction gear pair 54 and the differential gear device 56.
[0023]
The output shaft 20 is coupled to the shaft 64 of the small gear 62 via the second clutch 60 at the end opposite to the final reduction gear pair 54, and the other end of the shaft 64 has a cylindrical shape. The flywheel 66 is fixed so as to rotate integrally with the shaft 64. Since the flywheel 66 drives the output shaft 20 only for an extremely short time, it is relatively small and light. For example, when the maximum output torque of the engine 40 is 100 Nm, the diameter is about 8 cm. The weight is about 1.2 kg. The large gear 68 that meshes with the small gear 62 and has a diameter larger than that of the small gear 62 is directly connected to the input shaft 18 via the third clutch 70, and the third clutch 70 is engaged. In this case, the small gear 62 and the large gear 68 are rotated at the rotational speed N of the input shaft 18._INFunctions as a speed increasing device 72 that transmits the speed to the flywheel 66. The second clutch 60 and the third clutch 70 are also automatic clutches.
[0024]
The synchronous mesh transmission 12 further includes a throttle opening sensor 76 that sequentially detects the depression amount of the accelerator pedal 74 and outputs a signal representing the depression amount to the control device 14, and the rotational speed N of the output shaft 20._OUT(r.p.m.) is sequentially detected and its rotational speed N_OUTOutput shaft rotational speed sensor 78 that outputs a signal representing the value to the control device 14 and the rotational speed N of the flywheel 66_F(r.p.m.) is sequentially detected and its rotational speed N_FThe flywheel rotational speed sensor 80 etc. which output the signal showing to the control apparatus 14 are provided. The control device 14 has, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output interface, processes an input signal according to a program stored in the ROM in advance while using a partial storage function of the RAM, and performs a synchronous mesh type. The shift of the transmission 12 is controlled.
[0025]
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a main part of the shift control function of the control device 14. In FIG. 2, the input shaft rotational speed calculation means 90 is the rotational speed N of the output shaft 20 that is sequentially detected by the output shaft rotational speed sensor 78._OUTAnd the rotational speed N of the input shaft 18 based on the gear ratio γ determined for each gear stage._IN(r.p.m.) is calculated.
[0026]
The flywheel driving unit 92 engages either the second clutch 60 or the third clutch 70 when the gear is not being shifted, that is, when the speed is in the state of one of the first to fourth speeds. Drive or speed up. (That is, the rotary inertia energy is stored in advance in the flywheel 66.) As shown in the upper part of FIG. 3, the first clutch 38 is engaged and the third clutch 70 is released, and the second clutch 60 is engaged. Then, the rotational speed N of the output shaft 20_OUTThus, the flywheel 66 is rotated. Accordingly, the rotational speed N of the output shaft 20 that is sequentially detected by the output shaft rotational speed sensor 78._OUTAnd the rotational speed N of the flywheel 66 sequentially detected by the flywheel rotational speed sensor 80_FAnd the rotational speed N of the flywheel 66_FWhen this is slower, the flywheel 66 can be accelerated by engaging the second clutch 60.
On the other hand, when the third clutch 70 is engaged with the first clutch 38 engaged and the second clutch 60 disengaged as shown in the lower part of FIG._INIs increased by the speed increasing device 72 and the flywheel 66 is rotated. Accordingly, the rotational speed N of the input shaft 18 sequentially calculated by the input shaft rotational speed calculation means 90._INMultiplied by the speed increasing ratio α of the speed increasing device 72 and the rotational speed N of the flywheel 66 sequentially detected by the flywheel rotational speed sensor 80._FAnd the rotational speed N of the flywheel 66_FWhen this is slower, the flywheel 66 can be accelerated by engaging the third clutch 70.
[0027]
The flywheel driving means 92 engages the flywheel 66 by engaging one of the second clutch 60 and the third clutch 70 when the accelerator is fully closed, that is, during coasting travel (particularly during deceleration travel). Second flywheel driving means 93 for driving or increasing the speed, and preferably a preset minimum rotational speed N_FMINUntil then, the speed of the flywheel 66 is increased by the driving force of the engine 40 in the accelerator-on state, but a further increase in speed is detected by the throttle opening sensor 76 by the second flywheel driving means 93. Executed when the opening θ is zero. When the throttle opening θ is zero, that is, when the accelerator is fully closed, the output shaft 20 and the input shaft 18 are rotated not by the torque of the engine 40 but mainly by the torque based on the coasting traveling of the vehicle. Since the flywheel 66 is rotated by the torque based on the coasting traveling, there is an advantage that the fuel efficiency is improved by the energy applied at that time. Here, the minimum rotational speed N_FMINIs the lowest rotational speed at which the flywheel 66 can output the energy required to drive the output shaft 20 by the flywheel 66 in one shift. This minimum rotation speed N_FMINThe calculation method will be described in detail in a second embodiment to be described later.
[0028]
The shift determination means 94 is configured to detect the rotation speed N of the output shaft 20 that is sequentially detected by the output shaft rotation speed sensor 78 from a shift map stored in advance, that is, a shift diagram._OUTVehicle speed V calculated based on_CThen, based on the throttle opening θ detected sequentially by the throttle opening sensor 76 and the shift position detected by the shift position sensor 52, a shift for switching from each gear to another gear is determined.
[0029]
The shift operation control means 96 executes a series of automatic shift operations when a shift is determined by the shift determination means 94. That is, by releasing the first clutch 38 and driving the hydraulic drive device 46 or 48, the 1-2 synchro mechanism 42 or the 3-4 synchro mechanism 44 is coupled to a predetermined input gear, After the gear stage after the shift determined by the shift determination means 94 is made, the first clutch 38 is engaged.
[0030]
When the shift determination unit 94 determines that the upshift is being accelerated, the torque down control unit 98 executes the following operations prior to the shift operation by the shift operation control unit 96. That is, prior to the release of the first clutch 38, the third clutch 70 is quickly engaged, the engagement of the third clutch 70 is maintained for a short time, and then the third clutch 70 is released. Following this operation, the first clutch 38 is released by the shift operation control means 96.
When the third clutch 70 is engaged prior to the release of the first clutch 38, the torque T of the engine 40 is_EBecause the flywheel 66 is rotated by the engine torque T_ECan be reduced. Here, the time during which the third clutch 70 is engaged is the drive torque T_OUT(The torque that drives the vehicle and the output torque that is output from the output shaft 20) is the drive torque T that is required after the shift._OUTIs set as close as possible to.
[0031]
FIG. 4 shows the driving torque T by the torque down control means 98._OUTFIG. 4A is a diagram when the torque-down control unit 98 is not executed, and FIG. 4B is a diagram when the torque-down control unit 98 is executed. FIG. As shown in FIG. 4 (a), if the torque down control means 98 is not executed, the torque step ΔT before and after the shift in the upshift during acceleration._OUT1Because of the large shift, a shift shock will occur. On the other hand, when the torque down control means 98 is executed, the engine torque T immediately before the shift is executed._EBecause the engine torque T_EAnd the driving torque T determined based on the gear ratio γ at the shift stage_OUTIs reduced, the torque step ΔT before and after the shift_OUT2Is the torque step ΔT_OUT1Smaller than Therefore, the shift shock is reduced. Note that the shift operation period automatically executed in the synchronous meshing transmission 12 is relatively short, and the vehicle speed hardly changes during that period.
[0032]
The torque assist control means 100 outputs the output shaft by the driving force of the flywheel 66 that is rotated faster than the output shaft 20 in advance during the speed change operation period in which the first clutch 38 is released by the speed change operation control means 96. In order to drive 20, the second clutch 60 is engaged, and the flywheel 66 is connected to the output shaft 20. Here, the second clutch 60 is engaged because the output shaft 20 is rotated by the driving force of the flywheel 66 during a period in which the torque of the engine 40 due to the release of the first clutch 38 is not transmitted to the output shaft 20. Therefore, the timing of engaging the second clutch 60 is when the first clutch 38 is released (that is, immediately before, immediately after, or simultaneously with the opening of the first clutch 38). preferable. The second clutch 60 is released when the shift operation by the shift operation control means 96 ends (that is, when the first clutch 38 is engaged again) or when the flywheel 66 rotates. Speed N_FIs the rotational speed N of the output shaft 20_OUTIt is said that it is later than.
[0033]
The engagement pressure when the second clutch 60 is engaged in the torque assist control means 100 may be a constant value determined in advance based on experiments, but more preferably, the second clutch. The output torque T of the output shaft 20 that is rotated when the 60 is engaged._OUTIs the actual output torque T of the output shaft 20 immediately before the first clutch 38 is released._OUTACAnd the predicted output torque T of the output shaft 20 immediately after the end of shifting_OUTEXIt is controlled to be between. When the engagement pressure of the second clutch 60 is sufficiently high, the output shaft 20 and the shaft 64 to which the flywheel 66 is fixed are rotated together, but the engagement pressure of the second clutch 60 is weakened. Then, the second clutch 60 starts to slide, and the driving force of the flywheel 66 is weakened and transmitted to the output shaft 20.
Output torque T_OUTIs the engine torque T at that time_EAnd the gear ratio γ, the actual output torque T of the output shaft 20 immediately before the first clutch 38 is released._OUTACIs the engine torque T at that time_EAnd the gear ratio γ before shifting. Also, since the shift period is short, the engine torque T_EAssuming that does not change, the predicted output torque T immediately after the end of shifting_OUTEXIs the engine torque T immediately before the first clutch 38 is released._EAnd the gear ratio γ after shifting. Also, engine torque T_EIs, for example, the input shaft rotational speed N_IN, Throttle opening θ and engine torque T_EThe rotational speed N of the input shaft 18 that is actually measured or calculated using a preset relationship with_INAnd the throttle opening θ.
[0034]
FIG. 5 is a chart summarizing the engagement / release control of the first clutch 38, the second clutch 60, and the third clutch 70 by the shift operation control means 96 and the torque assist control means 100. The contents of FIG. 5 have been described in the gear shift operation control means 96 and the torque assist control means 100. However, when described again based on FIG. 5, the third clutch 70 is first released at least immediately before the gear shift. The During shifting, the first clutch 38 is disengaged, and instead the second clutch 60 is engaged, and the output shaft 20 is driven by the energy stored in the flywheel 66. When the first clutch 38 is engaged again and the second clutch 60 is released, the shift is completed.
[0035]
FIG. 6 is a flowchart for more specifically explaining the control operation of the control device 14 shown in the functional block diagram of FIG. In FIG. 6, first, steps SA1 (hereinafter, steps are omitted) to SA6 corresponding to the flywheel driving means 92 are executed.
[0036]
First, at SA1, a signal from the throttle opening sensor 76 is read to determine whether or not the accelerator is fully closed. If this determination is affirmed, in the subsequent SA2, the third clutch 70 is engaged, or if the third clutch 70 is already engaged, that state is maintained. Thereby, in the accelerator-off state, the speed increase of the flywheel 66 by the torque based on the coasting traveling of the vehicle is continued. Then, after SA2 is executed, the determination of SA1 is repeated again.
[0037]
On the other hand, if the determination of SA1 is negative, that is, if the accelerator is depressed, the rotational speed N of the flywheel 66 is determined based on the signal from the flywheel rotational speed sensor 80 in the subsequent SA3._FIs read. In the subsequent SA4, the rotational speed N of the flywheel 66 read in SA3._FIs the preset minimum rotational speed N_FMINIt is determined whether it is larger.
[0038]
If the determination at SA4 is negative, the flywheel 66 is accelerated by the torque of the engine 40 by engaging the third clutch 70 at the subsequent SA5. After SA5 is executed, the processes after SA3 are executed again.
[0039]
If the determination at SA4 is affirmative, the minimum energy is stored in the flywheel 66. Therefore, at the subsequent SA6, the third clutch 70 is released or already released. That state is maintained.
[0040]
In SA7 corresponding to the subsequent shift determination means 94, it is determined whether or not a shift is determined. If this determination is negative, the routine is once terminated and the SA1 and subsequent steps are executed again. On the other hand, if the determination in SA7 is affirmative, the shift is determined in the accelerator-on state, but in subsequent SA8, it is further determined whether or not it is an upshift. If it is an upshift, that is, if the determination at SA8 is affirmative, at SA9 corresponding to the subsequent torque down control means 98, the third clutch 70 is quickly engaged, and the engagement of the third clutch 70 is increased. After the engagement state is maintained for a preset short time, the third clutch 70 is released. Then, SA12 and later are executed.
[0041]
On the other hand, if the determination in SA8 is negative, that is, if the downshift is in the accelerator-on state, in the subsequent SA10, the rotational speed N of the output shaft 20 is determined based on the signal from the output shaft rotational speed sensor 78._OUTIs read.
[0042]
In SA11, the rotational speed N of the output shaft 20 read in SA10._OUTAnd the rotational speed N of the flywheel 66 read in SA3._FAnd the rotational speed N of the flywheel 66_FIs the rotational speed N of the output shaft 20_OUTIt is judged whether it is larger. If the determination at SA11 is negative, the output shaft 20 cannot be rotated by the driving force of the flywheel 66, so this routine is temporarily terminated. However, if the determination at SA11 is affirmative, SA12 and subsequent steps are executed in the same manner as when the upshift is determined at SA8.
[0043]
In SA12, the input shaft rotational speed N_INIs calculated, the throttle opening θ is read, and the input shaft rotational speed N_INAnd the throttle opening θ, the engine torque T_EAnd the engine torque T_EAnd the actual output torque T from the gear ratio γ of the current gear stage_OUTACAnd the engine torque T_EAnd the predicted output torque T from the gear ratio γ of the gear stage after shifting._OUTEXIs calculated.
[0044]
In the subsequent SA13, the first clutch 38 is released. In SA14, the second clutch 60 is engaged while sliding, and the output shaft 20 is driven by the flywheel 66. Note that the engagement pressure of the second clutch 60 at this time is the output torque T of the output shaft 20._OUTIs the actual output torque T calculated in SA12_OUTACAnd predicted output torque T_OUTEXThe pressure is between.
[0045]
In the subsequent SA15, the shift operation is started. That is, the gear stage is changed by moving at least one of the 1-2 synchronization mechanism 42 and the 3-4 synchronization mechanism 44. For example, in the case of an upshift from the 2nd speed to the 3rd speed, the coupling between the 2nd speed input gear 24 and the 1-2 synchro mechanism 42 is released and the 3rd speed input gear 26 and the 3-4 synchro mechanism 44 are released. And are combined.
[0046]
In subsequent SA16, it is determined whether or not the shifting operation in SA15 is completed. While the determination at SA16 is negative, the output shaft 20 is driven by the flywheel 66 during the shifting operation by repeatedly executing the steps SA14 and thereafter. If the determination at SA16 is affirmative, at the subsequent SA17, the first clutch 38 is re-engaged, and when the first clutch 38 is completely engaged, the transmission torque from the second clutch 60 is increased. The second clutch 60 is released so as to be substantially zero. Accordingly, SA13, SA15 to SA17 correspond to the shift operation control means 96, and SA14 and SA17 correspond to the torque assist control means 100.
[0047]
As described above, according to the present embodiment, when the first clutch 38 is released during shifting, the driving force from the engine 40 is not transmitted to the output shaft 20, but the torque assist control means 100 (SA14, SA17). ), When the first clutch 38 is released, the second clutch 60 is slidably engaged and the output shaft 20 and the flywheel 66 are connected, so that the driving force of the flywheel 66 that has been rotated in advance is increased. The output torque T of the output shaft 20 that is transmitted to the output shaft 20 and is being shifted._OUTIs maintained at a certain level without becoming zero, so that the feeling of deceleration during shifting can be reduced. Further, since the output shaft 20 is driven by the flywheel 66, the transmission 12 is inexpensive. Further, the rotational speed N of the flywheel 66 before the second clutch 60 is engaged._FSince the flywheel 66 can be stored with a large amount of energy by increasing the flywheel 66, the flywheel 66 may be relatively small, so that the transmission 12 is small.
[0048]
Further, according to this embodiment, when the third clutch 70 is engaged, the rotation of the input shaft 18 is accelerated by the speed increasing device 72 and transmitted to the flywheel 66. Since the flywheel 66 is rotated at a higher speed than the case where the energy is stored in the flywheel 66 by being engaged, there is an advantage that the energy stored in the flywheel 66 becomes larger.
[0049]
Further, according to the present embodiment, the speed increasing device 72 is provided between the input shaft 18 and the flywheel 66, so the speed increasing device 72 is provided between the output shaft 20 and the flywheel 66. The flywheel 66 can be rotated at a higher speed than in the case where it is.
[0050]
Further, according to the present embodiment, the torque assist control means 100 (SA14) causes the output torque T of the output shaft 20 during shifting to be output._OUTIs the actual output torque T of the output shaft 20 immediately before shifting._OUTACAnd the predicted output torque T of the output shaft 20 immediately after shifting_OUTEXTherefore, the shift shock is reduced.
[0051]
Further, according to the present embodiment, the flywheel driving means 92 (SA1 to SA2) is based on coasting traveling of the vehicle by engaging the third clutch 70 during coasting traveling with the accelerator fully closed. Since the flywheel 66 is accelerated by the torque, either the second clutch 60 or the third clutch 70 is engaged in a state where the accelerator is depressed, and the torque T of the engine 40 is engaged._EThus, there is an advantage that the fuel consumption of the engine 40 is improved as compared with the case where the flywheel 66 is accelerated.
[0052]
Further, according to this embodiment, when an upshift is determined during acceleration, the third clutch 70 is shortened before the first clutch 38 is released for shifting by the torque down control means 98 (SA9). Since the flywheel 66 is accelerated by being engaged for a period of time and the torque of the engine 40 is transmitted to the flywheel 66 via the third clutch 70 and the speed increasing device 72, over-rotation of the engine 40 is prevented. Therefore, the output torque difference of the output shaft 20 before and after the shift is reduced, and the shift shock is further reduced.
[0053]
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, parts having the same configurations as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0054]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a vehicle power transmission device 130 different from the above-described embodiment. The constantly meshing transmission provided in the vehicle power transmission device 130 is also a synchronous meshing transmission 132. The synchronous mesh transmission 132 is also an automatic transmission of a type in which a shift operation is automatically performed by a control signal from the control device 14.
[0055]
The synchronous mesh transmission 132 is different from the synchronous mesh transmission 12 of the above-described embodiment in that the motor (electric motor) 134 and its motor 134 are driven instead of the flywheel 66 and the speed increasing device 72 being not provided. It is only that the battery 136 to be provided is provided.
[0056]
The motor 134 is smaller and lighter than a conventionally used motor for directly driving the output shaft 20 during shifting, and is an outer rotor type in which the rotor 140 positioned on the outer peripheral side of the stator 138 is rotated. The shaft 142 of the motor 134 is fixed to the rotor 140 and rotated integrally with the rotor 140, and one end is coupled to the second clutch 60. In this embodiment, the rotor 140 of the motor 134 that is solidified with the shaft 138 and rotated integrally with the shaft 138 also functions as a flywheel, and the inertia moment of the rotor 140 is, for example, that the maximum output torque of the engine 40 is 100 Nm. In this case, it is 0.1 kgm. The flywheel rotational speed sensor 80 detects the rotational speed of the rotor 140.
[0057]
FIG. 8 is a functional block diagram for explaining a main part of the shift control function of the control device 14 in this embodiment. The first flywheel drive means 144 rotates the motor 134 with the electric power stored in the battery 136 prior to opening the first clutch 38. That is, prior to opening the first clutch 38, the rotor 140 of the motor 134 is driven by the electric power stored in the battery 136.
[0058]
The first flywheel drive unit 144 stores the rotor 140 in the minimum rotational speed N in order to store energy necessary for torque assist in at least one shift in the rotor 140._FMINRotate to above speed. Here, the minimum rotational speed N_FMINCan be obtained as follows.
[0059]
The angular velocity of the rotor 140 immediately before the shift is ω_FA, The angular velocity of the rotor 140 immediately after the shift is_FB, The released energy of the rotor 140 is K_F, The moment of inertia of the rotor 140 is I (kgm²) If the gravitational acceleration constant is g, Equation 1 is established.
(Formula 1) K_F= I × (ω_FA ²−ω_FB ²) / 2g
Note that the inertia moment I of the rotor 140 is such that the outer diameter of the rotor 140 is R as shown in FIG.₁, The inner diameter is R₂If the length is 1 and the density is ρ (for example, 7.9), it can be expressed by Equation 2.
(Formula 2) I = l × π × (R₁ ^Four-R₂ ^Four) × ρ / (2 × 10^Three)
[0060]
In addition, the time during which the second clutch 60 is engaged during the shift, that is, the torque assist time is t.₀(s) and drive torque T_OUTAs the energy K supplied from the rotor 140 to the output shaft 20 during the shift._OUTAnd energy K released as heat during shifting_qCan be represented by Equation 3 and Equation 4.
(Formula 3) K_OUT= T_OUT× ω_FBXt₀
(Formula 4) K_q= T_OUT× ((ω_FA−ω_FB) / 2) × t₀
[0061]
Release energy K of rotor 140_FIs energy K supplied from the rotor 140 to the output shaft 20 during gear shifting._OUTAnd energy K released as heat during shifting_qTherefore, Equation 5 holds.

When Formula 5 is transformed, Formula 6 is obtained.
(Formula 6) (I / 2g) × ω_FA ²-(T_OUTXt₀/ 2) xω_FA-{(T_OUTXt₀/ 2) xω_FB+ (I / 2g) ω_FB ²} = 0
[0062]
In Equation 6, the angular velocity ω of the rotor 140 immediately after the shift_FBIs the angular velocity ω of the output shaft 20_OUTAssuming that the vehicle speed is constant before and after the shift, the angular speed ω of the rotor 140 immediately after the shift is assumed._FBCan be obtained from the vehicle speed immediately before the shift, the throttle opening θ, and a preset shift diagram. Also, the driving torque T_OUTIs the engine torque T before and after shifting._EAssuming that the engine torque T does not change,_EAnd the gear ratio γ at the gear position. Further, the torque assist time t₀As shown in FIG. 10, it can be determined based on the vehicle speed at the time of shifting from a preset relationship. Therefore, Equation 6 is the angular velocity ω of the rotor 140 immediately before shifting._FATherefore, by solving the quadratic equation, the angular velocity ω_FAAsk for. Angular velocity ω_FAIs obtained, the minimum rotational speed N is obtained from Equation 7._FMINCan be requested.
(Formula 7) N_FMIN= (Ω_FA/ 2π) × 60
[0063]
Further, the angular velocity of the rotor 140 is changed to the angular velocity ω_FASpeed increase time t required for speeding up to₁Can be obtained as follows.
[0064]
The angular velocity of the rotor 140 before the speed increase by the first flywheel driving means 144 is_FCThen, the output K of the motor 134_MCan be represented by Equation 8.
(Formula 8) K_M= I (ω_FA ²−ω_FC ²) / 2g
[0065]
Also, the torque of the motor 134 is T₁Then, the output K of the motor 134_MCan be represented by Equation 9. T₁Is a preset constant value.
(Formula 9) K_M= T₁× (ω_FA−ω_FC) X t₁/ 2
[0066]
By substituting Equation 8 into Equation 9, acceleration time t₁Therefore, the first flywheel driving means 144 can increase the acceleration time t than the speed change.₁The motor 134 is driven from above.
[0067]
The second flywheel drive means 146 is provided when the accelerator is fully closed (particularly preferably when the brake is depressed) and the rotational speed N of the rotor 140 is_F(r.p.m.) is the rotational speed N of the output shaft 20_OUTIf it is slower, the second clutch 60 is engaged to increase the speed of the rotor 140.
[0068]
FIG. 11 is a flowchart illustrating the control operation of the control device 14 shown in the functional block diagram of FIG. 8 in further detail. In FIG. 11, first, in SB1, the rotational speed N of the output shaft 20_OUT, Throttle opening θ, and rotational speed N of rotor 140_FIs read.
[0069]
In subsequent SB2, the shift diagram stored in advance and the output shaft rotational speed N read in SB1 are described._OUTThe predicted shift timing and the predicted shift vehicle speed are determined from the vehicle speed calculated based on the above and the throttle opening θ read in SB1.
[0070]
In subsequent SB3, it is determined from the throttle opening θ read in SB1 whether or not the accelerator is ON. When this determination is affirmed, SB4 to SB9 corresponding to the first flywheel driving means 144 are executed. First, at SB4, the assist torque time t is determined from the shift vehicle speed determined at SB2 and the preset relationship shown in FIG.₀And the engine torque T at the time of shifting is determined._EAnd the drive torque T from the gear ratio γ after shifting_OUTIs calculated.
[0071]
In the subsequent SB5, the assist torque time t determined or calculated in the above SB4.₀And driving torque T_OUT, And the angular speed ω of the rotor 140 immediately after the speed change determined from the speed change vehicle speed determined in SB2._FBIs substituted into Equation 6 above, and the minimum rotational speed N of the rotor 140 necessary for torque assist control is determined from the solution of the quadratic equation into which they are substituted._FMINIs calculated.
[0072]
In the subsequent SB6, the rotational speed N of the rotor 140 read in SB1._FAnd the minimum rotational speed N calculated in SB5._FMINIs the angular velocity ω_FC, Ω_FAAfter being converted into the angular velocity ω_FC, Ω_FAIs substituted into the equation 9 to increase the acceleration time t₁Is calculated.
[0073]
In the subsequent SB7, the speed increasing time t determined in the SB6 of the shift timing determined in the SB2 is currently present.₁It is determined whether it is before. If this determination is negative, the steps after SB1 are repeated again. On the other hand, if the determination is affirmative, it is determined in subsequent SB8 that the accelerator pedal 74 is largely depressed to determine whether or not a predetermined kick-down shift condition is satisfied. If this determination is affirmed, it is necessary to immediately start the shift operation, and therefore, SB11 and the following steps are directly executed. However, when the determination at SB8 is negative, the current is supplied from the battery 136 to the motor 134 at the subsequent SB9, whereby the rotor 140 is accelerated.
[0074]
In the subsequent SB10, it is determined whether or not the vehicle speed has actually reached the shift vehicle speed determined in the SB2. Therefore, SB2 and SB10 correspond to the shift determining means 94. If the determination at SB10 is negative, the steps after SB1 are repeated. On the other hand, if the result is affirmative, in the subsequent SB11, the supply of current from the battery 136 to the motor 134 is terminated, and after the acceleration of the rotor 140 of the motor 134 is terminated, the first clutch 38 is released. In addition, the second clutch 60 is smoothly engaged. Thereby, the output shaft 20 is driven by the torque from the rotor 140 of the motor 134. Note that the engagement pressure of the second clutch 60 is the output torque T of the output shaft 20 during the shift._OUTIs the actual output torque T just before shifting_OUTACAnd predicted output torque T immediately after shifting_OUTEXThe rotational speed N of the rotor 140 so that_FAnd the engagement pressure of the second clutch 60 and the output torque T of the output shaft 20_OUTIs determined based on a preset relationship between.
[0075]
In the subsequent SB12, the shift operation is started. That is, the gear stage is changed by moving at least one of the 1-2 synchronization mechanism 42 and the 3-4 synchronization mechanism 44. In subsequent SB13, it is determined whether or not the speed change operation is completed.
[0076]
If the determination in SB13 is negative, in the subsequent SB14, the rotational speed N of the rotor 140 is determined._FIs read again, and the rotation speed N of the read rotor 140 is read._FIs the rotational speed N of the output shaft 20_OUTIt is determined whether or not it is faster. If this determination is denied, the output shaft 20 can no longer be driven by the rotor 140, and therefore, in the subsequent SB15, after the second clutch 60 is released, the determination in SB13 is repeated again. However, if the determination at SB14 is affirmed, the output shaft 20 can still be driven by the rotor 140, so the determination at SB13 is executed as it is. Therefore, SB11, SB13 to SB15 correspond to the torque assist control means 100.
[0077]
If the determination of SB13 is affirmed while SB13 to SB15 are repeated, the second clutch is engaged when the first clutch 38 is reengaged and the first clutch 38 is completely engaged in SB16. The second clutch 60 is released so that the transmission torque from 60 becomes substantially zero.
[0078]
When the determination of SB3 is affirmed, the above SB4 to SB16 are executed, but when the determination of SB3 is negative, SB17 to SB20 corresponding to the second flywheel driving means 146 are executed. The First, at SB17, it is determined whether or not the brake is ON. When this judgment is denied, the above SB1 and subsequent steps are repeatedly executed. However, if the determination is affirmative, in the subsequent SB18, the rotational speed N of the rotor 140 read in the SB1._FAnd the rotational speed N of the output shaft 20_OUTAnd the rotational speed N of the rotor 140_FIt is determined whether or not is faster.
[0079]
When the determination of SB18 is negative, that is, the rotational speed N of the rotor 140_FIs the rotational speed N of the output shaft 20_OUTIf it is later, after the second clutch 60 is engaged in the subsequent SB19, the steps after SB17 are repeatedly executed. Thereby, the rotor 140 is accelerated during deceleration. When the rotor 140 is accelerated in SB19, an induced current is generated in the motor 134, and the generated current is charged in the battery 136. On the other hand, if the determination at SB18 is negative, the rotor 140 cannot be accelerated by the output shaft 20, and therefore, at the subsequent SB20, the second clutch 60 is released or already released. After the state is maintained, the above SB1 and subsequent steps are repeated.
[0080]
As described above, according to the present embodiment, the motor 134 is controlled by the first flywheel driving means 144 (SB5 to SB9), and the rotor 140 of the motor 134 is driven in advance before the first clutch 38 is released. Therefore, it becomes easier to store energy in the rotor 140 in advance as compared with the case where the engine 40 drives the rotor 140 (flywheel). As in the first embodiment, the second clutch 60 is engaged by the torque assist control means 100 (SB11, SB13 to SB15) during the period in which the first clutch 38 is released, By connecting the output shaft 20 and the rotor 140, the output shaft 20 is driven by the energy stored in advance in the rotor 140 by the first flywheel driving means 144 (SB5 to SB9), and the output shaft 20 being changed Is maintained at a certain level instead of being zero, so that the feeling of deceleration during shifting can be reduced. Further, unlike the conventional motor provided to directly drive the output shaft 20, the motor 134 is relatively small, so the transmission 132 is small.
[0081]
Further, according to the present embodiment, the second flywheel driving means 146 (SB17 to SB20) is engaged with the second clutch 60 when the brake is ON, so that the torque based on the coasting traveling of the vehicle is applied. Since the rotor 140 is accelerated, the second clutch 60 is engaged with the accelerator depressed, and the rotor 140 is accelerated by the torque of the engine 40, or the rotor 140 is accelerated by the motor 134. There is an advantage that the fuel efficiency is improved as compared to the case where the fuel consumption is made.
[0082]
Further, according to the present embodiment, the rotor 140 of the motor 134 functions as a flywheel, and the flywheel and the motor 134 are not provided separately, so that the transmission 132 is small and inexpensive.
[0083]
Further, the transmission 132 according to the present embodiment can drive the rotor 140 (flywheel) by the motor 134, and therefore, unlike the first embodiment described above, the torque for the engine 40 is transmitted to the rotor 140. There is no need to provide a clutch.
[0084]
As mentioned above, although the Example of this invention was described based on drawing, this invention is applied also in another aspect.
[0085]
For example, instead of the above-described first embodiment, a flywheel 160, a second clutch 162, and a speed increasing device 164 may be configured as shown in FIG. (In the description of FIG. 12, the same reference numerals are assigned to the same parts as in FIG. 1, and the description is omitted. In FIG. 12, the control device, various sensors, shift levers, etc. are omitted. In FIG. 12, the annular flywheel 160 is provided so as to be rotated about the output shaft 20, and when the second clutch 162 is engaged, the output shaft 20 is driven by the flywheel 160. . The speed increasing device 164 meshes with the sun gear 166 fixed to the output shaft 20 and rotated integrally with the output shaft 20, the ring gear 168, the sun gear 166 and the ring gear 168, and integrally with the output shaft 20. And a pinion gear 170 that is rotated. When the third clutch 172 that is fixed to the transmission housing 16 and engaged to prevent the ring gear 168 from rotating is engaged, the speed increasing device 164 increases the rotation of the output shaft 20. Is transmitted to the flywheel 160.
[0086]
In the above-described embodiment, the torque assist control means 100 is configured to output the output torque T during the shift._OUTIs the actual output torque T of the output shaft 20 immediately before the first clutch 38 is released._OUTACAnd the predicted output torque T of the output shaft 20 immediately after the end of shifting_OUTEXThe engagement pressure of the second clutch 60 is controlled so as to be between the first and second clutches. However, when the second clutch 60 is engaged, the engagement pressure is increased as the vehicle acceleration increases._OUTOutput torque T determined on the basis of the acceleration of the vehicle immediately before the shift using a relationship determined in advance so as to increase_OUTMay be controlled to obtain FIG. 13 is a diagram showing an example of the predetermined relationship, and the relationship shown in FIG. 13 is proportional to the output torque T in proportion to the acceleration of the vehicle._OUTHas been made larger.
[0087]
In the above-described embodiment, the synchronous mesh type transmissions 12 and 132 automatically perform a series of shifting operations from the opening of the first clutch 38, the switching of the gear pair, and the engagement of the first clutch 38 by the actuator. However, the shift operation may be performed manually by providing an automatic clutch and switching the gear stage. For these transmissions, the rotational speed N required for the flywheels 66, 140._FIs determined based on a preset relationship including at least one of the vehicle speed and the throttle opening θ, and when the motor is provided as in the second embodiment, the preset relationship is determined by the motor. Rotational speed N determined based on_FThe flywheel is speeded up to prepare for gear shifting.
[0088]
In the second embodiment described above, the dedicated battery 136 is provided to drive the motor 134. However, a battery conventionally provided in the vehicle is used as a battery for driving the motor 134. Also good.
[0089]
In addition, the motor 134 of the second embodiment described above is an outer rotor type in order to increase the inertia moment I of the rotor 140 that functions as a flywheel, but an inner rotor type motor may be used. .
[0090]
In the second embodiment described above, the rotor 140 of the motor 134 functions as a flywheel. However, the motor and the flywheel may be provided separately. FIGS. 14 to 16 are schematic views showing the main part of the transmission in which the motor and the flywheel are separately provided as described above. 14 to 16, reference numeral 150 denotes a second clutch, 152 denotes a flywheel, and 154 denotes a motor. In the transmission shown in FIGS. 15 and 16, a speed increasing device 156 is provided between the motor 154 and the flywheel 152, and the rotation of the motor 154 is increased and transmitted to the flywheel 152.
[0091]
Moreover, in the above-mentioned 2nd Example, although the 2nd clutch 60 was comprised by 1 set of friction engagement plates, you may be comprised by several sets of friction engagement plates. In this way, wear and heat generation of the second clutch 60 are reduced. In addition, as shown in FIG. 17, wear and heat generation of the second clutch 60 may be reduced by providing a reduction gear 158 between the motor 134 and the second clutch 60.
[0092]
In the above-described embodiment, the output shaft 20 is driven only by the energy stored in advance in the flywheels 66 and 140 only during the shift period._EIn order to assist, the energy stored in advance in the flywheels 66 and 140 may be used even during acceleration.
[0093]
In the second embodiment described above, the torque-down control means 98 of the first embodiment is not provided in the control function of the control device 14, but the torque-down control means 98 is also provided in the control device 14 of the second embodiment. May be provided.
[0094]
As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail based on drawing, this is an embodiment to the last, and this invention implements in the aspect which added various change and improvement based on the knowledge of those skilled in the art. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle when a synchronous mesh transmission according to an embodiment of the present invention is used.
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a main part of a shift control function of the control device of FIG. 1;
FIG. 3 is a chart for explaining engagement states of a first clutch, a second clutch, and a third clutch during acceleration of a flywheel.
4 is a driving torque T by the torque-down control means of FIG._OUT(A) is a case where a torque down control means is not performed, (b) is a case where a torque down control means is performed.
FIG. 5 is a chart for explaining engagement states of the first clutch, the second clutch, and the third clutch immediately before the shift, during the shift, and at the completion of the shift.
6 is a flowchart for more specifically explaining a control operation of the control device shown in the functional block diagram of FIG. 2; FIG.
7 is a diagram showing a configuration of a vehicle power transmission device different from FIG. 1; FIG.
FIG. 8 is a functional block diagram illustrating a main part of a shift control function of the control device of FIG. 8;
9 is a perspective view showing a shape of a rotor of the motor of FIG. 7. FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a vehicle speed and a shift time during a shift.
11 is a flowchart illustrating the control operation of the control device shown in the functional block diagram of FIG. 8 in further detail.
12 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle when a synchronous mesh transmission different from FIG. 1 is used. FIG.
FIG. 13 is a diagram showing an example of a relationship used when torque assist control means determines the output torque during a shift based on the acceleration immediately before the shift.
FIG. 14 is a schematic view showing a main part of a transmission according to a second aspect of the present invention, in which a motor and a flywheel are separately provided.
15 is a schematic diagram showing a main part of a transmission different from that shown in FIG. 14, which is a transmission in which a motor and a flywheel are separately provided.
FIG. 16 is a schematic diagram showing a main part of a transmission different from that shown in FIGS. 14 and 15 in a transmission in which a motor and a flywheel are separately provided.
FIG. 17 is a schematic view showing a main part of a transmission in which a reduction gear is provided between a motor and a second clutch.
[Explanation of symbols]
10: Synchronous meshing transmission (always meshing transmission)
18: Input shaft
20: Output shaft
38: First clutch
40: Motor
66: Flywheel
60: Second clutch
93: Second flywheel drive means
100: Torque assist control means
132: Synchronous meshing transmission (always meshing transmission)
134: Motor (electric motor)
140: Rotor (flywheel)
144: First flywheel drive means
146: Second flywheel drive means

Claims (10)

第１クラッチを介して入力軸に入力される原動機からの駆動力を、常時噛み合う複数組のギヤ対のいずれかを選択することにより変速して出力軸から出力する車両用常時噛合式変速機であって、
フライホイールと、
該フライホイールと前記出力軸とを連結する第２クラッチと、
変速に際して、前記第１クラッチが開放される期間内に該第２クラッチを係合させることにより、予め前記フライホイールに蓄えられたエネルギーを用いて前記出力軸を駆動させるトルクアシスト制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用常時噛合式変速機。A continuously meshing transmission for a vehicle that shifts a driving force from a prime mover that is input to an input shaft via a first clutch by selecting one of a plurality of pairs of gears that are always meshed and outputs them from an output shaft. There,
With flywheel,
A second clutch connecting the flywheel and the output shaft;
A torque assist control means for driving the output shaft using energy stored in the flywheel in advance by engaging the second clutch within a period during which the first clutch is released at the time of shifting; What is claimed is: 1. A vehicular continuously meshing transmission comprising: 第１クラッチを介して入力軸に入力される原動機からの駆動力を、常時噛み合う複数組のギヤ対のいずれかを選択することにより変速して出力軸から出力する車両用常時噛合式変速機であって、
フライホイールと、
該フライホイールを駆動させる電動機と、
前記第１クラッチの開放に先立って、該電動機により前記フライホイールを駆動させる第１フライホイール駆動手段と、
前記フライホイールと前記出力軸とを連結する第２クラッチと、
変速に際して、前記第１クラッチが開放される期間内に該第２クラッチを係合させることにより、予め前記フライホイールに蓄えられたエネルギーを用いて前記出力軸を駆動させるトルクアシスト制御手段と
を、含むことを特徴とする車両用常時噛合式変速機。A continuously meshing transmission for a vehicle that shifts a driving force from a prime mover that is input to an input shaft via a first clutch by selecting one of a plurality of pairs of gears that are always meshed and outputs them from an output shaft. There,
With flywheel,
An electric motor for driving the flywheel;
Prior to opening of the first clutch, first flywheel drive means for driving the flywheel by the electric motor;
A second clutch connecting the flywheel and the output shaft;
A torque assist control means for driving the output shaft using energy stored in the flywheel in advance by engaging the second clutch within a period during which the first clutch is released at the time of shifting; What is claimed is: 1. A vehicular continuously meshing transmission comprising: 前記入力軸或いは出力軸と前記フライホイールとの間に設けられ、該入力軸或いは出力軸の回転を増速してそのフライホイールに伝達するための増速装置と、該増速装置を介して前記回転軸と前記フライホイールとを連結させる第３クラッチとを、さらに備えたものである請求項１の車両用常時噛合式変速機。A speed increasing device provided between the input shaft or the output shaft and the flywheel for increasing the speed of rotation of the input shaft or the output shaft and transmitting the speed to the flywheel; The constantly meshing transmission for a vehicle according to claim 1, further comprising a third clutch that connects the rotating shaft and the flywheel. 前記増速装置は、前記入力軸と前記フライホイールとの間に設けられたものである請求項３の車両用常時噛合式変速機。The constantly meshing transmission for a vehicle according to claim 3, wherein the speed increasing device is provided between the input shaft and the flywheel. 前記トルクアシスト制御手段は、前記出力軸の出力トルクが、前記第１クラッチ開放直前の前記出力軸の実出力トルクと、変速終了直後のその出力軸の予測出力トルクとの間になるように、前記第２クラッチの係合圧を制御するものである請求項１乃至４のいずれかの車両用常時噛合式変速機。The torque assist control means is configured so that the output torque of the output shaft is between the actual output torque of the output shaft immediately before the first clutch is released and the predicted output torque of the output shaft immediately after the end of shifting. 5. The constantly meshing transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the engagement pressure of the second clutch is controlled. 前記トルクアシスト制御手段は、前記出力軸の出力トルクが、車両の加速度の増加と共にトルクが大きくなるように予め決定された関係から変速直前の実際の車両の加速度に基づいて決定されるトルクとなるように、前記第２クラッチの係合圧を制御するものである請求項１乃至５のいずれかの車両用常時噛合式変速機。In the torque assist control means, the output torque of the output shaft is determined based on the actual acceleration of the vehicle immediately before the shift from a predetermined relationship so that the torque increases as the acceleration of the vehicle increases. Thus, the constantly meshing transmission for a vehicle according to any one of claims 1 to 5, wherein the engagement pressure of the second clutch is controlled. アクセル開度が全閉である惰行走行時において、前記第２クラッチまたは第３クラッチのいずれか一方を係合させることにより、前記フライホイールを増速させる第２フライホイール駆動手段をさらに含むものである請求項３乃至６のいずれかの車両用常時噛合式変速機。And a second flywheel driving means for accelerating the flywheel by engaging one of the second clutch and the third clutch during coasting traveling with the accelerator opening being fully closed. Item 7. The constantly meshing transmission for a vehicle according to any one of items 3 to 6. 前記車両用常時噛合式変速機は、一連の変速動作がアクチュエータによって自動的に行なわれる自動変速機であり、The vehicle continuously meshing transmission is an automatic transmission in which a series of shifting operations are automatically performed by an actuator,
加速時にアップシフトが判断された場合に、前記第１クラッチの開放前に、前記第３クラッチを速やかに係合させ、その第３クラッチの係合を短時間維持させた後、その第３クラッチを開放し、その後、前記第１クラッチを開放させるトルクダウン制御手段をさらに含むものである請求項３乃至７のいずれかの車両用常時噛合式変速機。When an upshift is determined during acceleration, the third clutch is quickly engaged before the first clutch is released, and the engagement of the third clutch is maintained for a short time. The vehicle continuously meshing transmission according to any one of claims 3 to 7, further comprising torque down control means for releasing the first clutch and thereafter releasing the first clutch. 前記電動機のロータが前記フライホイールとして機能するものである請求項２の車両用常時噛合式変速機。The constantly meshing transmission for a vehicle according to claim 2, wherein a rotor of the electric motor functions as the flywheel. 前記電動機はステータの外周側に位置するロータが回転させられるアウタロータ型モータであり、該ロータが前記フライホイールとして機能するものである請求The electric motor is an outer rotor type motor in which a rotor located on an outer peripheral side of a stator is rotated, and the rotor functions as the flywheel. 項９の車両用常時噛合式変速機。Item 10. A continuously meshing transmission for a vehicle according to Item 9.

Images