JP6160245B2 - 車両用駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、衝突防止機能を備えたマニュアルトランスミッション用の車両用駆動装置に関するものである。

特許文献１には、オートマチックトランスミッションを搭載した車両において、自車両が加速状態において、前方障害物が安全距離よりも近づいた場合に、駆動輪に伝達される駆動力が小さくなるようにオートマチックトランスミッションを変速する衝突防止技術が開示されている。

特開平１１−３２１３８９号公報

マニュアルトランスミッションを備えた車両では、運転者が変速段を選択するため、特許文献１に示されるような衝突防止技術を適用することができない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、衝突防止機能を備えたマニュアルトランスミッション用の車両用駆動装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するためになされた、請求項１に係る発明は、エンジンの駆動軸とマニュアルトランスミッションの入力軸との間に設けられ、前記駆動軸と前記入力軸間を断接するマニュアル式のクラッチと、前記駆動軸と前記入力軸間のクラッチトルクを可変にするクラッチトルク可変部と、前方の障害物との衝突可能性を判定する衝突可能性判定部と、前記衝突可能性判定部が前記障害物と衝突する可能性が有ると判定した場合に、前記障害物との衝突を回避する減速度である衝突回避減速度を演算し、前記衝突回避減速度に基づいて、前記クラッチトルク可変部を制御して前記クラッチトルクを減少させて、前記障害物との衝突を回避する衝突回避処理を実行する衝突回避部と、を有する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記衝突回避部は、車両の減速度が前記衝突回避減速度となるように、前記クラッチトルク可変部を制御して前記クラッチトルクを減少させる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記衝突回避部は、前記エンジンの回転速度が低下して前記エンジンが停止する可能性が有る場合に、前記クラッチトルク可変部を制御して、前記クラッチを切断状態とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の発明において、前記衝突回避部は、前記衝突可能性判定部が前記障害物と衝突する可能性が有ると判定した場合には、前記クラッチが接続されている状態において、前記エンジンにおいてフューエルカットを実行する。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の発明において、前記クラッチトルク可変部によって前記クラッチを接続状態とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜請求項５に記載の発明において、制動力を発生する制動力発生部を有し、前記衝突回避部は、前記衝突可能性判定部が前記障害物と衝突する可能性が有ると判定した場合には、前記制動力発生部において制動力を発生させる。

請求項７に係る発明は、請求項１〜請求項６に記載の発明において、前記クラッチを操作するクラッチ操作部を有し、前記クラッチトルク可変部は、前記クラッチを切断する方向に前記クラッチ操作部を駆動する。

請求項８に係る発明は、請求項１〜請求項７に記載の発明において、運転者に前記クラッチトルク可変部の作動を報知する報知部を有する。

請求項１に係る発明によれば、障害物と衝突する可能性が有る場合に、衝突回避部は、クラッチトルク可変部を制御する。これにより、例えば、クラッチトルク可変部が、クラッチトルクを減少させることにより、駆動輪に伝達されるエンジントルクが減少又は０となる。このため、エンジントルクによる車両の加速が抑制又は停止され、或いは車両が減速し、車両の前方の障害物への衝突が回避される。また、衝突回避部は、クラッチトルク可変部を制御してクラッチトルクを減少させる。これにより、駆動輪に伝達されるエンジントルクが減少し又は０となる。このため、エンジントルクによる車両の加速が抑制又は停止され、或いは車両が減速し、車両の前方の障害物への衝突が回避される。

請求項３に係る発明によれば、エンジンの回転速度が低下してエンジンが停止する可能性が有る場合に、衝突回避部は、クラッチトルク可変部を制御して、クラッチを切断状態とする。これにより、エンジンが停止することに起因するブレーキ倍力装置の停止やパワーステアリングの操作力（ステアリング補助力）のアシスト停止が回避される。このため、安全に車両を減速・停止させることができる。

請求項４に係る発明によれば、障害物と衝突する可能性が有ると場合に、衝突回避部は、クラッチが接続されている状態において、エンジンにおいてフューエルカットを実行する。これにより、車両にエンジンブレーキが作用し、車両を減速させることにより、車両の前方の障害物への衝突を回避することができる。

請求項５に係る発明によれば、衝突回避部は、クラッチトルク可変部によってクラッチを接続状態とする。これにより、確実に車両にエンジンブレーキを作用させることができる。

請求項６に係る発明によれば、障害物と衝突する可能性が有る場合に、衝突回避部は、制動力発生部において制動力を発生させる。このため、制動力の発生により、確実に車両を減速・停止させることができる。

請求項７に係る発明によれば、クラッチトルク可変部は、クラッチを切断する方向にクラッチを操作するクラッチ操作部を駆動する。これにより、簡単な構造により、クラッチトルクを可変に制御することができる。

請求項８に係る発明によれば、報知部は、運転者にクラッチトルク可変部の作動を報知する。これにより、運転者にクラッチトルク可変部が作動を知覚させることにより、運転者に衝突可能性が有ることを知覚させることができ、運転者の注意を喚起させることができる。また、運転者にクラッチトルク可変部の作動を知覚させることにより、クラッチトルク可変部の作動による車両の挙動の変化に起因する運転者の違和感を低減させることができる。

本実施形態の車両用駆動装置の構成を示す構成図である。 クラッチストロークとクラッチトルクとの関係を表した「クラッチトルクマッピングデータ」である。 ブレーキ装置、マスタシリンダ、バキュームブースタ、及び調圧装置を示した説明図である。 図１のＡ視図であり、クラッチ操作装置の説明図である。 「衝突回避処理」のフローチャートである。 車両の走行時における、経過時間と、速度、前方障害物との相対速度、回転速度、トルク、及びクラッチストロークとの関係を表したタイムチャートである。 車両の走行時における、経過時間と、速度、前方障害物との相対速度、回転速度、トルク、及びクラッチストロークとの関係を表したタイムチャートである。 車両の発進時における、経過時間と、速度、前方障害物との相対速度、回転速度、トルク、及びクラッチストロークとの関係を表したタイムチャートである。

（車両の説明）
図１に基づき、車両用駆動装置１について説明する。図１は、エンジン２を備えた車両１００の車両用駆動装置１の概略を示している。図１において、太線は各装置間の機械的な接続を示し、破線による矢印は制御用の信号線を示している。

図１に示すように、車両１００には、エンジン２、クラッチ３、マニュアルトランスミッション４、デファレンシャル装置１７が、この順番に、直列に配設されている。また、デファレンシャル装置１７には、車両１００の駆動輪Ｗｒｒ、Ｗｒｌが接続されている。

車両１００は、アクセルペダル８１及びクラッチペダル６１を有している。アクセルペダル８１は、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅを可変に操作するものである。アクセルペダル８１には、アクセルペダル８１の操作量であるアクセル開度Ａｃを検出するアクセルセンサ８２が設けられている。

クラッチペダル６１（クラッチ操作部）は、後述するクラッチトルクＴｃを可変として、クラッチ３を操作するためのものである。車両１００は、クラッチペダル６１の操作量に応じた液圧を発生させるマスタシリンダ６３を有している。マスタシリンダ６３には、マスタシリンダ６３のストローク、つまり、クラッチペダル６１の操作量（以下、適宜クラッチストロークＣｌと表す）を検出するクラッチセンサ６２が設けられている。

エンジン２は、ガソリンや軽油等の炭化水素系燃料を使用するガソリンエンジンやディーゼルエンジン等である。エンジン２は、駆動軸２１、スロットルバルブ２２、エンジン回転速度センサ２３、燃料噴射装置２８を有している。駆動軸２１は、ピストンにより回転駆動されるクランクシャフトと一体的に回転する。このように、エンジン２は、駆動軸２１にエンジントルクＴｅを出力し、駆動輪Ｗｒｒ、Ｗｒｌを駆動する。なお、エンジン２がガソリンエンジンである場合には、エンジン２のシリンダヘッドには、シリンダ内の混合気を点火するための点火装置（不図示）が設けられている。

スロットルバルブ２２は、エンジン２のシリンダに空気を取り込む経路の途中に設けられている。スロットルバルブ２２は、エンジン２のシリンダに取り込まれる空気量（混合気量）を調整するものである。燃料噴射装置２８は、エンジン２の内部に空気を取り込む経路の途中やエンジン２のシリンダヘッドに設けられている。燃料噴射装置２８は、ガソリンや軽油等の燃料を噴射する装置である。

エンジン回転速度センサ２３は、駆動軸２１に隣接する位置に配設されている。エンジン回転速度センサ２３は、駆動軸２１の回転速度であるエンジン回転速度Ｎｅを検出して、その検出信号を制御部１０に出力する。なお、本実施形態では、エンジン２の駆動軸２１は、後述するクラッチ３の入力部材であるフライホイール３１に連結している。

クラッチ３は、エンジン２の駆動軸２１と後述のマニュアルトランスミッション４の入力軸４１との間に設けられている。クラッチ３は、運転者によるクラッチペダル６１の操作により、駆動軸２１と入力軸４１とを接続又は切断するとともに、駆動軸２１と入力軸４１間におけるクラッチトルクＴｃ（図２示）を可変とするマニュアル式のクラッチである。クラッチ３は、フライホイール３１、クラッチディスク３２、クラッチカバー３３、ダイヤフラムスプリング３４、プレッシャプレート３５、クラッチシャフト３６、レリーズベアリング３７、スレーブシリンダ３８を有している。

フライホイール３１は、円板状であり、駆動軸２１に連結している。クラッチシャフト３６は、入力軸４１に連結している。クラッチディスク３２は、円板状であり、その外周部の両面に摩擦材３２ａが設けられている。クラッチディスク３２は、フライホイール３１と対向して、クラッチシャフト３６の先端に軸線方向移動可能且つ回転不能にスプライン嵌合している。

クラッチカバー３３は、扁平な円筒状の円筒部３３ａと、この円筒部３３ａの一端から回転中心方向に延在する板部３３ｂとから構成されている。円筒部３３ａの他端は、フライホイール３１に連結している。このため、クラッチカバー３３は、フライホイール３１と一体に回転する。プレッシャプレート３５は、中心に穴が開いた円板状である。プレッシャプレート３５は、フライホイール３１の反対側において、クラッチディスク３２と対向して軸線方向移動可能に配設されている。プレッシャプレート３５の中心には、クラッチシャフト３６が挿通している。

ダイヤフラムスプリング３４は、リング状のリング部３４ａと、このリング部３４ａの内周縁から、内側に向かって延出する複数の板バネ部３４ｂとから構成されている。板バネ部３４ｂは、内側方向に向かって徐々に、板部３３ｂ側に位置するように傾斜している。板バネ部３４ｂは、軸線方向に弾性変形可能となっている。ダイヤフラムスプリング３４は、板バネ部３４ｂが軸線方向に圧縮された状態で、プレッシャプレート３５とクラッチカバー３３の板部３３ｂとの間に配設されている。リング部３４ａは、プレッシャプレート３５と当接している。板バネ部３４ｂの中間部分は、板部３３ｂの内周縁と接続している。ダイヤフラムスプリング３４の中心には、クラッチシャフト３６が挿通している。

レリーズベアリング３７は、図示しないクラッチ３のハウジングに取り付けられている。レリーズベアリング３７に中心には、クラッチシャフト３６が挿通し、軸線方向移動可能に配設されている。レリーズベアリングは、互いに対向し、相対回転可能な第一部材３７ａと第二部材３７ｂとから構成されている。第一部材３７ａは、板部３３ｂの先端と当接している。

スレーブシリンダ３８には、液圧により進退するプッシュロッド３８ａを有している。プッシュロッド３８ａの先端は、レリーズベアリング３７の第二部材３７ｂと当接している。スレーブシリンダ３８とマスタシリンダ６３とは、液圧配管３９により接続されている。

クラッチペダル６１が踏まれていない状態では、マスタシリンダ６３及びスレーブシリンダ３８のいずれにも液圧は発生していない。この状態では、クラッチディスク３２は、プレッシャプレート３５を介して、ダイヤフラムスプリング３４によって、フライホイール３１に付勢されて押し付けられている。このため、摩擦材３２ａとフライホイール３１との摩擦力、及び摩擦材３２ａとプレッシャプレート３５との摩擦力により、フライホイール３１、クラッチディスク３２、及びプレッシャプレート３５が一体回転し、駆動軸２１と入力軸４１とが一体回転する接続状態となっている。

一方で、クラッチペダル６１が踏まれると、マスタシリンダ６３に液圧が発生し、スレーブシリンダ３８にも液圧が発生する。すると、スレーブシリンダ３８のプッシュロッド３８ａがレリーズベアリング３７をダイヤフラムスプリング３４側に押圧する。すると、板バネ部３４ｂが板部３３ｂの内周縁との接続部分を支点として変形し、クラッチディスク３２をフライホイール３１に付勢する付勢力が小さくなり、遂には０となる。

図２に示すように、マスタシリンダ６３のストロークであるクラッチストロークＣｌが増大するにつれて、クラッチ３が駆動軸２１から入力軸４１に伝達するクラッチトルクＴｃは小さくなり、上記付勢力が０となると、クラッチトルクＴｃは０となり、クラッチ３は完全切断状態となる。このように、本実施形態のクラッチ３は、クラッチペダル６１が踏まれていない状態では、クラッチ３が接続状態となる、ノーマルクローズドクラッチである。

なお、以下の説明において、摩擦材３２ａがフライホイール３１やプレッシャプレート３５と接触を開始する状態を、クラッチ３の係合開始と称する。また、クラッチトルクＴｃが急激に上昇することを、クラッチ３の急係合と称する。

マニュアルトランスミッション４は、駆動軸２１と駆動輪Ｗｒｒ、Ｗｒｌの間に設けられている。マニュアルトランスミッション４は、入力軸４１及び出力軸４２を有している。入力軸４１は、クラッチ３の出力部材であるクラッチシャフト３６と連結し、エンジン２からのエンジントルクＴｅが入力される。出力軸４２は、駆動輪Ｗｒｒ、Ｗｒｌに回転連結されている。マニュアルトランスミッション４は、入力軸４１と出力軸４２との間において、入力軸回転速度Ｎｉ（入力軸４１の回転速度）を出力軸回転速度Ｎｏで除した変速比がそれぞれ異なる複数の変速段を選択的に切り替える有段変速機である。

マニュアルトランスミッション４は、運転者のシフトレバー４５の操作を、選択機構を作動させる力に変換するシフト操作機構４７を備えている。運転者は、シフトレバー４５を操作することにより、上述の変速段を選択するともに、マニュアルトランスミッション４を入力軸４１と出力軸４２とが回転連結していないニュートラル状態にすることができる。

出力軸４２に隣接する位置には、出力軸４２の回転速度（出力軸回転速度Ｎｏ）を検出する出力軸回転速度センサ４６が設けられている。出力軸回転速度センサ４６によって検出された出力軸回転速度Ｎｏは、制御部１０に出力される。

制御部１０は、車両１００を統括制御するものである。制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭや不揮発性メモリー等で構成された記憶部（いずれも不図示）を有している。ＣＰＵは、図５に示すフローチャート対応したプログラムを実行する。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものである。記憶部は上記プログラムや図２に示すマッピングデータを記憶している。

制御部１０は、ドライバのアクセルペダル８１の操作に基づくアクセルセンサ８２のアクセル開度Ａｃに基づいて、運転者が要求しているエンジン２のトルクである要求エンジントルクＴｅｒを演算する。そして、制御部１０は、要求エンジントルクＴｅｒに基づいて、スロットルバルブ２２の開度Ｓを調整し、吸気量を調整するとともに、燃料噴射装置２８の燃料噴射量を調整し、点火装置を制御する。

これにより、燃料を含んだ混合気の供給量が調整され、エンジン２が出力するエンジントルクＴｅが要求エンジントルクＴｅｒに調整されるとともに、エンジン回転速度Ｎｅが調整される。

車両１００は、障害物検知装置１５を有している。障害物検知装置１５は、車両１００前方の障害物を検知する装置であり、例えば、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、赤外線レーザレーダ等である。障害物検知装置１５は、車両１００の運転席の前部やバンパー等に前方を向いて取り付けられている。

制御部１０（衝突可能性判定部）は、出力軸回転速度センサ４６及び障害物検知装置１５からの検知情報に基づいて、車両１００が前方の障害物に衝突する可能性が有るか否かを判定する。具体的には、まず、制御部１０は、出力軸回転速度センサ４６からの検知信号に基づいて、車両１００の車速（以下自車速Ｖownと略す）を演算する。次に、制御部１０は、障害物検知装置１５からの検知情報に基づいて、障害物までの相対距離を演算する。

次に、制御部１０は、障害物までの相対距離と、自車速Ｖownに基づいて、車両１００が障害物に衝突する可能性があるか否かを判定する。車両１００が障害物に衝突する可能性が有るか否かを判定する技術は、特開平１１−３２１３８９号公報、特開２００６−１６８６２９号公報、特開２０１２−１９２７７６号公報等に詳細に記載されている周知技術であるので、ここではこれ以上の説明を割愛する。

車両１００は、スピーカやディスプレー、ウォーニングランプ等の報知装置１６を備えている。報知装置１６は制御部１０と通信可能に接続されている。

（ブレーキ装置）
図１や図３に示すように、車両は、ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒ、ブレーキペダル５６、マスタシリンダ５８、バキュームブースタ５９、調圧装置５３を備えている。

図３に示すように、ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒは、各車輪Ｗｆｌ、Ｗｆｒ、Ｗｒｌ、Ｗｒｒと一体回転するブレーキディスクＢＤｆｌ、ＢＤｆｒ、ＢＤｒｌ、ＢＤｒｒと、ブレーキディスクＢＤｆｌ、ＢＤｆｒ、ＢＤｒｌ、ＢＤｒｒにブレーキパッド（不図示）を押し付けて摩擦制動力を発生させるキャリパーＣｆｌ、Ｃｆｒ、Ｃｒｌ、Ｃｒｒを備えている。ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒには、マスタシリンダ５８により生成される「マスタ圧」により、上記ブレーキパッドをブレーキディスクＢＤｆｌ、ＢＤｆｒ、ＢＤｒｌ、ＢＤｒｒに押し付けるホイールシリンダＷＣｆｌ、ＷＣｆｒ、ＷＣｒｌ、ＷＣｒｒが設けられている。

マスタシリンダ５８は、ブレーキペダル５６に入力された操作力により、「マスタ圧」を発生させる装置である。バキュームブースタ５９は、エンジン２のインテークマニホールドと接続し、インテークマニホールドから供給される負圧により、ブレーキペダル５６に入力された操作力を増大させてマスタシリンダ５８に出力する装置である。

調圧装置５３は、マスタシリンダ５８から供給されるブレーキフルードの「マスタ圧」を増圧又は減圧して、ホイールシリンダＷＣｆｌ、ＷＣｆｒ、ＷＣｒｌ、ＷＣｒｒに「ホイールシリンダ圧」を供給するものであり、周知のアンチロックブレーキ制御や横滑り防止制御を実現するものである。マスタシリンダ５８とホイールシリンダＷＣｒｒ、ＷＣｒｌは、配管５１及び調圧装置５３を介して連通している。マスタシリンダ５８とホイールシリンダＷＣｆｒ、ＷＣｆｌは、配管５２及び調圧装置５３を介して連通している。

ここで、調圧装置５３について、４つのホイールシリンダのうち１つ（ＷＣｆｒ）に「ホイールシリンダ圧」を供給する構成について説明し、他の構成については同様であるため説明を省略する。調圧装置５３は、保持弁５３１、減圧弁５３２、リザーバ５３３、ポンプ５３４、及びモータ５３５を備えている。保持弁５３１は、常開型の電磁弁であり、制御部１０により開閉が制御される。保持弁５３１は、一方が配管５２に接続され、他方がホイールシリンダＷＣｆｒ及び減圧弁５３２に接続されるように設けられている。つまり、保持弁５３１は、調圧装置５３の入力弁である。

減圧弁５３２は、常閉型の電磁弁であり、制御部１０により開閉が制御される。減圧弁５３２は、一方がホイールシリンダＷＣｆｒ及び保持弁５３１に接続され、他方がリザーバ５３３に接続されている。減圧弁５３２が開状態となると、ホイールシリンダＷＣｆｒとリザーバ５３３が連通する。

リザーバ５３３は、ブレーキフルードを貯蔵するものであり、減圧弁５３２、及びポンプ５３４を介して配管５２に接続されている。ポンプ５３４は、吸い込み口がリザーバ５３３に接続され、吐出口が逆止弁ｚを介して配管５２に接続されるよう設けられている。ここでの逆止弁ｚは、ポンプ５３４から配管５２への流れを許容し、その逆方向の流れを規制する。

ポンプ５３４は、制御部１０の指令に応じたモータ５３５の作動によって駆動されている。ポンプ５３４は、アンチロックブレーキ制御の減圧モード時においては、ホイールシリンダＷＣｆｒ内のブレーキフルード又はリザーバ５３３内に貯められているブレーキフルードを吸い込んでマスタシリンダ５８に戻している。

このように、調圧装置５３は、ブレーキペダル５６の操作に関わらず、「ホイールシリンダ圧」を調整し、ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒにおける制動力を減少させるとともに、ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒにおいて制動力を発生させることができる。制御部１０は、「マスタ圧」、車輪速度の状態、及び前後加速度に基づき、各電磁弁５３１、５３２の開閉を切り換え制御し、モータ５３５を必要に応じて作動してホイールシリンダＷＣｆｒに付与する「ホイールシリンダ圧」を調整し、アンチロックブレーキ制御や横滑り防止制御を実行する。

（クラッチ操作装置）
以下に、図４を用いて、クラッチ操作装置６０について説明する。クラッチ操作装置６０は、クラッチ３を操作するものである。図４に示すように、クラッチ操作装置６０は、クラッチペダル６１、クラッチセンサ６２（図１示）、マスタシリンダ６３、シャフト６４、ドリブンギヤ６５、ドライブギヤ６６、モータ６７、クラッチドライバ６８、ターンオーバースプリング６９、蓄電部７１を有している。

シャフト６４は、車両１００に回動可能に取り付けられている。シャフト６４には、クラッチペダル６１が取り付けられている。このような構造により、クラッチペダル６１は、車両１００に回動可能に取り付けられている。シャフト６４には、ドリブンギヤ６５が取り付けられている。ドライブギヤ６６は、ドリブンギヤ６５と噛合する。なお、ドリブンギヤ６５のほうが、ドライブギヤ６６よりも歯数が多く、またギヤ径も大きい。

モータ６７は、クラッチペダル６１にクラッチペダル６１の回動方向のトルクを付与するものである。なお、回動方向には、クラッチペダル６１が原位置に復帰する方向及びこれと逆方向の両方が含まれる。モータ６７には、直流モータ及び交流モータの両方が含まれる。

ターンオーバースプリング６９は、クラッチペダル６１を踏み込み方向と反対側に付勢し、クラッチペダル６１を踏み込み前の原位置に復帰させるものである。図４に示す実施形態では、ターンオーバースプリング６９は、シャフト６４に巻回され、一端がシャフト６４に固定され、他端が車両１００に固定された、巻回スプリングである。ターンオーバースプリング６９は、コイルスプリングであっても差し支え無い。

蓄電部７１は、電気を蓄電するものであり、バッテリ及びキャパシタの両方が含まれる。蓄電部７１は、車両１００に元々搭載されているバッテリであっても差し支え無い。クラッチドライバ６８は、モータ６７及び蓄電部７１と電気的に接続している。クラッチドライバ６８は、制御部１０と通信可能に接続している。クラッチドライバ６８は、制御部１０からの指令に基づいて、蓄電部７１から供給された電流からモータ６７に供給する駆動電流に変換し、モータ６７を駆動する。

モータ６７の駆動によって、運転者のクラッチペダル６１の操作に関わらず、クラッチペダル６１を揺動させることにより、クラッチストロークＣｌを任意に制御することができ、クラッチトルクＴｃを任意に制御することができるようになっている。ドリブンギヤ６５、ドライブギヤ６６、モータ６７、クラッチドライバ６８、及び蓄電部７１によって、クラッチトルクＴｃを可変にする「クラッチトルク可変部」が構成されている。

（衝突回避処理）
以下に、図５に示すフローチャートを用いて、「衝突回避処理」について説明する。イグニッションがＯＮとされ、車両１００が走行可能な状態となると「衝突回避処理」が開始し、プログラムはＳ１１に進む。

Ｓ１１において、制御部１０（衝突可能性判定部）が、衝突可能性が有ると判断した場合には(Ｓ１１：ＹＥＳ)、プログラムをＳ２１に進め、衝突可能性が無いと判断した場合には(Ｓ１１：ＮＯ)、Ｓ１１の処理を繰り返す。

Ｓ２１において、制御部１０は、衝突回避減速度αｓを演算する。具体的には、下式（１）に基づいて、衝突回避減速度αｓが演算される。
αｓ＝（−０．５・（（Ｖfwd ／３．６）² −（Ｖown ／３．６）² ） ／（ｄ１−Ｌｒ＋（Ｖown ／３．６）・ｔｂ））／ｇ …（１）
αｓ：衝突回避減速度
Ｖfwd：障害物速度
Ｖown：自車速
ｄ１：停止時の目標とする前方障害物との距離（設定値）
Ｌｒ：前方障害物との距離
ｔｂ：空走時間（設定値）

なお、障害物速度Ｖfwdや前方障害物との距離Ｌｒは、障害物検知装置１５からの検知情報に基づいて、制御部１０が演算する。空走時間ｔｂは、現在から後述の衝突を回避するための制御であるＳ２３、Ｓ４２、Ｓ５２が開始されるまでの時間である。なお、衝突回避減速度αｓを演算する方法については、特開平１１−３２１３８９号公報に開示されているので、これ以上の説明は割愛する。Ｓ２１が終了すると、プログラムはＳ２２に進む。

Ｓ２２において、制御部１０が、クラッチトルクＴｃの減少によって衝突を回避できると判断した場合には（Ｓ２２：ＹＥＳ）、プログラムをＳ２３に進め、クラッチトルクＴｃの減少によって衝突を回避できないと判断した場合には（Ｓ２２：ＮＯ）、プログラムをＳ３１に進める。なお、クラッチトルクＴｃを０としたとしても、車両１００が衝突回避減速度αｓとならない場合には、衝突が回避できないと判断される。

Ｓ２３において、制御部１０（衝突回避部）は、クラッチドライバ６８に制御信号を出力することにより、モータ６７を駆動して、車両１００がＳ２１において演算された衝突回避減速度αｓとなるように、クラッチトルクＴｃを減少させる。Ｓ２３が終了すると、プログラムはＳ６１に進む。

Ｓ３１において、制御部１０が、エンジンストール（エンジン２の停止）の可能性が有ると判断した場合には（Ｓ３１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ３２に進め、エンジンストールの可能性が無いと判断した場合には（Ｓ３１：ＮＯ）、プログラムをＳ４１に進める。なお、制御部１０が、エンジン回転速度Ｎｅが規定回転速度（例えば７００ｒ．ｐ．ｍ．）を下回ったを判断した場合には、エンジンストールの可能性が有ると判断される。

Ｓ３２において、制御部１０は、クラッチドライバ６８に制御信号を出力することにより、クラッチトルクＴｃを０として、クラッチ３を切断する。Ｓ３２が終了すると、プログラムはＳ５２に進む。

Ｓ４１において、制御部１０が、クラッチ３が完全係合で無いと判断した場合には（Ｓ４１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ４２に進め、クラッチ３が完全係合であると判断した場合には（Ｓ４１：ＮＯ）、プログラムをＳ４３に進める。クラッチ３が完全係合で無いと状態とは、クラッチトルクＴｃが最大値で無い状態であり、クラッチ３が半クラッチ状態や、クラッチ３が切断されている状態を指し、Ｓ２３の処理が実行されている場合や、運転者がクラッチペダル６１を踏んでいる場合によって起こる。

Ｓ４２において、制御部１０は、クラッチドライバ６８に制御信号を出力することにより、クラッチトルクＴｃを最大値にして、クラッチ３を完全係合とする。Ｓ４２が終了すると、プログラムはＳ４３に進む。

Ｓ４３において、制御部１０（衝突回避部）は、スロットルバルブ２２を閉じるとともに、燃料噴射装置２８における燃料噴射を停止させ（フューエルカット）、エンジン２において所謂エンジンブレーキを発生させる。Ｓ４３が終了すると、プログラムはＳ５１に進む。

Ｓ５１において、制御部１０が、エンジンブレーキの発生により衝突を回避できると判断した場合には（Ｓ５１：ＹＥＳ）、プログラムをＳ６１に進め、エンジンブレーキの発生により衝突を回避できないと判断した場合には（Ｓ５１：ＮＯ）、プログラムをＳ５２に進む。なお、エンジンブレーキを発生させたとしても、車両１００が衝突回避減速度αｓとならない場合には、衝突が回避できないと判断される。

Ｓ５２において、制御部１０（衝突回避部）は、調圧装置５３（図３示）に制御信号を出力することにより、車両１００が衝突回避減速度αｓとなるように、ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒにおいて制動力を発生させる。Ｓ５２が終了すると、プログラムはＳ６１に進む。

Ｓ６１において、報知装置１６は、制御部１０からの指令に基づいて、衝突回避制御が介入している旨の報知を行う。Ｓ６１が終了すると、プログラムはＳ６２に進む。

Ｓ６２において、制御部１０が、衝突可能性が無くなったと判断した場合には（Ｓ６２：ＹＥＳ）、プログラムをＳ６３に進め、衝突可能性が有ると判断した場合には（Ｓ６２：ＮＯ）、プログラムをＳ２１に戻す。

Ｓ６３において、制御部１０は、Ｓ２３、Ｓ４３、Ｓ５２の処理のうち実行されている処理を停止させる。Ｓ６３が終了すると、プログラムはＳ１１に戻る。

（車両走行時における衝突回避処理１）
以下に、図６に示すタイムチャートを用いて、車両１００の走行時における衝突回避処理について説明する。車両１００と前車等の障害物との相対距離が縮まり（図６の（１））、衝突可能性が有ると判断された場合には（図５のＳ１１でＹＥＳと判断）（図６のＴ１）、クラッチトルクＴｃが減少する制御が開始される（図６の（２）、図５のＳ２３）。すると、エンジントルクＴｅによる車両１００の加速が抑制又は停止され、或いは車両１００が減速する（図６の（５））。

図６のＴ１〜Ｔ２までの間、クラッチトルクＴｃは、車両１００が衝突回避減速度αｓとなるように制御される。車両１００と前車等の障害物との相対距離が大きくなる等（図６の（３））、衝突可能性が無くなった場合には（図６のＴ２、図５のＳ６２でＹＥＳと判断）、クラッチトルクＴｃが減少する制御が停止され（図６の（４）、図５のＳ６３）、クラッチトルクＴｃは運転者のクラッチペダル６１に基づく、クラッチトルクとなる。

（車両走行時における衝突回避処理２）
以下に、図７に示すタイムチャートを用いて、車両１００の走行時における衝突回避について説明する。車両１００と前車等の障害物との相対距離が縮まり（図７の（１））、衝突可能性が有ると判断され（図５のＳ１１でＹＥＳと判断）、クラッチトルクＴｃの減少では、衝突が回避できないと判断された場合には（図５のＳ２２でＮＯと判断）（図７のＴ１）、クラッチ３が接続された状態でエンジンブレーキが発生する（図７の（２））。すると、車両１００は減速する（図７の（６））。

エンジンブレーキの発生だけで、衝突が回避できない場合には（図５のＳ５１でＮＯと判断）、制動力が発生する（図７の（３））。エンジン回転速度Ｎｅが低下し（図７の（４））、エンジンストールの可能性が有る場合には（図５のＳ３１でＹＥＳと判断）（図７のＴ２）、クラッチ３が切断される（図７の（５）、Ｔ３）。そして、車両が停車し（図７のＴ４）、衝突可能性が無くなった場合には（図５のＳ６２でＹＥＳと判断）、衝突を回避するための各種処理が停止される（図５のＳ６３）。

（車両発進時における衝突回避処理）
以下に、図８に示すタイムチャートを用いて、車両１００の発進時における衝突回避について説明する。運転者がクラッチペダル６１を離して、クラッチトルクＴｃを増大させて（図８の（１）、Ｔ１）、車両１００が発進を開始した場合に（図８の（２））、車両１００と前車等の障害物との相対距離が縮まり（図８の（３））、衝突可能性が有ると判断された場合には（図８のＴ２、図５のＳ１１でＹＥＳと判断）、クラッチトルクＴｃが減少する制御が開始される（図８の（４））。すると、駆動輪Ｗｒｒ、Ｗｒｌの伝達されるエンジントルクＴｅが減少又は０となるので、車両１００が減速する（図８の（５））。

そして、障害物との相対距離が広がる等（図８の（６））、衝突可能性が無くなった場合には（図８のＴ３、図５のＳ６２でＹＥＳと判断）、クラッチトルクＴｃの減少制御が停止される（図８の（７）、図５のＳ６３）。

（本実施形態の効果）
以上の説明から明らかなように、障害物と衝突する可能性が有る場合に（図５のＳ１１でＹＥＳと判断）、制御部１０（衝突回避部）は、モータ６７（クラッチトルク可変部）を制御してクラッチトルクＴｃを減少させる（図５のＳ２３、図６の（２）、図８の（４））。これにより、駆動輪Ｗｒｒ、Ｗｒｌに伝達されるエンジントルクＴｅが減少し又は０となる。このため、エンジントルクＴｅによる車両１００の加速が抑制又は停止され、或いは車両１００が減速し、車両１００の前方の障害物への衝突が回避される。

また、エンジン回転速度Ｎｅが低下してエンジン２が停止する可能性が有る場合に（図５のＳ３１でＹＥＳと判断）、制御部１０（衝突回避部）は、モータ６７（クラッチトルク可変部）を制御して、クラッチ３を切断状態とする（図５のＳ３２、図７の（５））。これにより、エンジン２が停止することに起因するバキュームブースタ５９（ブレーキ倍力装置）の動作の停止やパワーステアリングの停止が回避される。このため、安全に車両１００を減速・停止させることができる。

また、障害物と衝突する可能性が有ると場合に（図５のＳ１１でＹＥＳと判断）、制御部１０（衝突回避部）は、クラッチ３が接続されている状態において、エンジン２においてフューエルカットを実行する（図５のＳ４３、図７の（２））。これにより、車両１００にエンジンブレーキが作用し、車両１００を減速させることにより、車両１００の前方の障害物への衝突を回避することができる。

また、制御部１０（衝突回避部）は、エンジンブレーキを発生させる場合に、クラッチ３が完全係合でない場合に（図５のＳ４１でＹＥＳと判断）、モータ６７（クラッチトルク可変部）を制御して、クラッチ３を接続状態とする。これにより、確実に車両１００にエンジンブレーキを作用させることができ、車両１００を確実に減速させることができる。

また、障害物と衝突する可能性が有る場合に（図５のＳ１１でＹＥＳと判断）、制御部１０（衝突回避部）は、調圧装置５３を制御することにより、ブレーキ装置Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒ（制動力発生部）において制動力を発生させる（図５の５２、図７の（３））。このため、制動力の発生により、確実に車両１００を減速・停止させることができる。

また、モータ６７はクラッチペダル６１を駆動して、クラッチトルクＴｃを可変に制御する。これにより、特別な油圧回路やクラッチディスク３２をフライホイール３１やプレッシャプレート３５から離接させる機構等を設ける必要が無く、簡単な構造により、クラッチトルクＴｃを可変に制御することができる。

また、報知装置１６（報知部）は、運転者に衝突回避制御の介入（クラッチトルク可変部の作動）を報知する（図５のＳ６１）。これにより、運転者に衝突回避制御の介入を知覚させることにより、運転者に衝突可能性が有ることを知覚させることができ、運転者の注意を喚起させることができる。また、運転者に衝突回避制御の介入を知覚させることにより、衝突回避制御の介入による車両１００の挙動の変化に起因する運転者の違和感を低減させることができる。

（別の実施形態）
以下に、以上説明した実施形態と異なる実施形態について説明する。
以上説明した実施形態では、モータ６７の回転軸６７ａは、ドライブギヤ６６及びドリブンギヤ６５を介して、シャフト６４に回転連結している。しかし、モータ６７の回転軸６７ａが直接、シャフト６４に連結している実施形態であっても差し支え無い。本実施形態では、モータ６７の回転軸６７ａは、ドライブギヤ６６及びドリブンギヤ６５によって、モータ６７が出力するトルクが増大されてシャフト６４に伝達されるので、小型なモータ６７を用いることができる。或いは、モータ６７が出力するトルクが、直接クラッチペダル６１に付与される実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、モータ６７がクラッチペダル６１を回動させることにより、クラッチトルクＴｃを可変に制御している。しかし、クラッチトルクＴｃを回転に制御する機構（クラッチトルク可変部）は、これに限定されず、例えば、マスタシリンダ６３によって生成される液圧を増減させる油圧回路や、アクチュエータによってクラッチディスク３２をフライホイール３１やプレッシャプレート３５から離接させる機構等であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、クラッチペダル６１の操作力は、マスタシリンダ６３、液圧配管３９及びスレーブシリンダ３８を介して、レリーズベアリング３７に伝達させる。しかし、クラッチペダル６１の操作力が、ワイヤ、ロッド、ギヤ等の機械的要素を介して、レリーズベアリング３７に伝達される実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、クラッチセンサ６２は、マスタシリンダ６３のストローク量を検出している。しかし、クラッチセンサ６２は、クラッチペダル６１の操作量やマスタシリンダ６３のマスタ圧、スレーブシリンダ３８のストロークや液圧、レリーズベアリング３７のストローク量を検出するセンサであっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、制御部１０は、出力軸回転速度センサ４６によって検出された出力軸回転速度Ｎｏに基づいて、自車速Ｖownを演算している。しかし、制御部１０が、車輪の回転速度を検出する車輪速度センサによって検出された車輪回転速度や、その他車輪と連動して回転する軸の回転速度を検出するセンサに基づいて、自車速Ｖownを演算する実施形態であっても差し支え無い。

以上説明した実施形態では、クラッチ３に運転者の操作力を伝達するクラッチ操作部材は、クラッチペダル６１である。しかし、クラッチ操作部材は、クラッチペダル６１に限定されず、例えば、クラッチレバーであっても差し支え無い。同様に、アクセル開度Ａｃを調整するアクセルペダル８１の代わりに、例えば、アクセル開度Ａｃを調整するアクセルグリップであっても差し支え無い。そして、本実施形態の車両用駆動装置を、自動二輪車やその他車両に適用しても、本発明の技術的思想が適用可能なことは言うまでもない。

以上説明した実施形態では、単一の制御部１０が、エンジン２を制御するとともに、図５に示す「衝突回避処理」を実行する。しかし、エンジン制御部が、エンジン２を制御し、エンジン制御部とＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信手段で接続された制御部１０が「衝突回避処理」を実行する実施形態であっても差し支え無い。

２…エンジン、３…クラッチ、４…マニュアルトランスミッション、１０…制御部（衝突可能性判定部、衝突回避部）、１６…報知装置（報知部）、４１…入力軸、４２…出力軸、５３…調圧装置（制動力発生部）、６１…クラッチペダル（クラッチ操作部）、６０…クラッチ操作装置（クラッチトルク可変部）、６７…モータ（クラッチトルク可変部）、６８…クラッチドライバ（クラッチトルク可変部）、Ｂｆｌ、Ｂｆｒ、Ｂｒｌ、Ｂｒｒ…ブレーキ装置（制動力発生部）

Claims (8)

1. エンジンの駆動軸とマニュアルトランスミッションの入力軸との間に設けられ、前記駆動軸と前記入力軸間を断接するマニュアル式のクラッチと、
   前記駆動軸と前記入力軸間のクラッチトルクを可変にするクラッチトルク可変部と、
   前方の障害物との衝突可能性を判定する衝突可能性判定部と、
   前記衝突可能性判定部が前記障害物と衝突する可能性が有ると判定した場合に、前記障害物との衝突を回避する減速度である衝突回避減速度を演算し、前記衝突回避減速度に基づいて、前記クラッチトルク可変部を制御して前記クラッチトルクを減少させて、前記障害物との衝突を回避する衝突回避処理を実行する衝突回避部と、を有する車両用駆動装置。
2. 前記衝突回避部は、車両の減速度が前記衝突回避減速度となるように、前記クラッチトルク可変部を制御して前記クラッチトルクを減少させる請求項１に記載の車両用駆動装置。
3. 前記衝突回避部は、前記エンジンの回転速度が低下して前記エンジンが停止する可能性が有る場合に、前記クラッチトルク可変部を制御して、前記クラッチを切断状態とする請求項１又は請求項２に記載の車両用駆動装置。
4. 前記衝突回避部は、前記衝突可能性判定部が前記障害物と衝突する可能性が有ると判定した場合には、前記クラッチが接続されている状態において、前記エンジンにおいてフューエルカットを実行する請求項３に記載の車両用駆動装置。
5. 前記クラッチトルク可変部によって前記クラッチを接続状態とする請求項４に記載の車両用駆動装置。
6. 制動力を発生する制動力発生部を有し、
   前記衝突回避部は、前記衝突可能性判定部が前記障害物と衝突する可能性が有ると判定した場合には、前記制動力発生部において制動力を発生させる請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
7. 前記クラッチを操作するクラッチ操作部を有し、
   前記クラッチトルク可変部は、前記クラッチを切断する方向に前記クラッチ操作部を駆動する請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
8. 運転者に前記クラッチトルク可変部の作動を報知する報知部を有する請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。

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