JP2004251456A - 複式クラッチ変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 複式クラッチ変速機におけるギヤシフトを効率的且つ円滑に行うこと。
【解決手段】 複式クラッチ変速機のクラッチトルクを制御する方法は、シフト指令時点を決定するステップ２０４と、離脱クラッチの被駆動部材の速度を検知するステップ２０６と、クラッチ切換のためのクラッチトルク及び滑り曲線を決定するステップ２０８と、目標エンジン速度曲線を決定するために係合クラッチの被駆動部材の速度を検知するステップ２１０と、離脱クラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、係合クラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、クラッチトルク及び滑り曲線をたどってエンジンに目標エンジン速度曲線を追尾させることにより、変速機の出力トルクが離脱クラッチから係合クラッチに切り換わるように各クラッチを介して伝達されるトルクを同時に制御するステップ２１４を含む。
【選択図】 図３

Description

本発明は、一般に、複式クラッチ変速機を制御する方法に関し、さらに詳細には、複式クラッチ変速機のクラッチのトルク伝達を制御することによってギヤシフト過程を自動的に制御する方法に関する。

一般に、陸上車両には３つの基本的な構成要素からなる伝導機構が必要である。これらの構成要素には、動力装置（内燃エンジンなど）、動力伝達装置及び車輪が含まれる。動力伝達装置の構成要素は、単に「変速機」と呼ばれるのが一般である。エンジンのトルクと速度は車両牽引力の要求にしたがって変速機で変換される。現在、従来の自動車に広く利用可能な２種類の典型的な変速機がある。第１の最も古いタイプは手動変速機である。これらの変速機は、ドライブラインと動力装置との間の接続と切り離しを行う足踏み式始動又は発進クラッチと、変速機内部でギヤ比を選択的に変更するためのギヤシフトレバーとを含む。手動変速機を有する車両を運転するとき、運転者は、１つのギヤから次のギヤに円滑且つ効率的なシフトを実現するために、クラッチペダルとギヤシフトレバーとアクセルペダルの動作を連係させなければならない。手動変速機の構造は単純且つ頑丈であり、エンジンから車両の最終的な駆動輪まで直接的な動力接続を有することによって良好な燃料経済性が備わる。さらに、ギヤをシフトするタイミングの制御が完全に運転者にゆだねられているので、運転者は車両を最も効率よく駆動できるようにシフト過程を動的に調節することができる。手動変速機の短所は、ギヤのシフト時に駆動接続に中断が存在すること、及び、ギヤをシフトするには運転者側に多大の身体的な連係が必要であることである。

従来の自動車における動力伝達に関する２番目の新しい選択は自動変速機である。まず第１に、自動変速機には操作容易性が備わる。自動変速機を有する車両の運転者は、車両を安全に運転するために、両手（一方をステアリングホイールに、他方をギヤシフトレバーに）と両足（一方をクラッチに、他方をアクセルペダルとブレーキペダルに）を使う必要がない。その上、自動変速機は、運転者が刻々と変化する車の流れに合わせるために絶えずギヤシフトに気を使わなくてもよいので、停止させたり発進させたりする状況で一層大きな利便性を提供する。従来の自動変速機はギヤシフト時に駆動接続を中断させることはないが、エンジンの出力と変速機の入力の間に介在してこれらの間の動的エネルギーを伝達するようトルクコンバータなどの流体動力学的装置が必要なので、効率が低下するという欠点がある。

低速度比（ＲＰＭ出力／ＲＰＭ入力）では、トルクコンバータはエンジンからのトルク変換を増加又は増大させる。トルク増加時には、トルクコンバータに関する出力トルクは入力トルクよりも大きい。しかし、高速度比ではトルク増加がなくなり、トルクコンバータは流体継手になる。流体継手には固有の滑りがある。速度比が１．０未満（トルクコンバータの入力ＲＰＭ＞出力ＲＰＭ）のとき、トルクコンバータの滑りが存在する。このような固有の滑りがトルクコンバータの効率を低下させる。

トルクコンバータがエンジンと変速機の間の円滑な継手となっている期間、トルクコンバータの滑りが寄生損を生じ、それによって伝導機構全体の効率を低下させる。さらに、トルクコンバータ自体には、ギヤシフト動作を駆動するのに必要な何らかの加圧流体に加えて加圧作動油が必要である。これは、自動変速機がコンバータの接続とギヤシフトとに必要な作動油圧を供給するための大容量のポンプを備えねばならないことを意味する。ポンプの駆動と流体の加圧とに要する動力は、自動変速機の効率の追加的な寄生損をもたらす。

欠点がより少ない、両タイプの変速機の利点を備える車両変速機を提供しようとする不断の努力によって、従来の「手動」変速機と「自動」変速機の組合せが生まれた。ごく最近では、車両運転者が少しも入力することなく自動的にシフトする、従来型手動変速機の「自動化された」変形が開発された。このような自動化された手動変速機は、典型的には、手動変速機に従来から見られる噛み合わされたギヤホイールの係合を制御する同期されたクラッチを自動的にシフトするために、変速機コントローラ又は何らかの種類の電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御する複数の動力式アクチュエータを含む。この設計上の変形は、ギヤシフトに作用するための電動式又は油圧式のアクチュエータを備える。しかし、これらの新しい自動変速機の固有の改良に関してさえも、それらには依然として、一連のギヤシフト時に入力軸と出力軸の間の駆動接続における動力の中断という欠点が存在する。動力が中断するシフトには、最も一般的な自動変速機に備わる円滑なシフト感覚に比べると、一般には許容できないと考えられる粗いシフト感覚を生じる。

このような問題を克服するために、負荷が掛かつた状態でギヤシフトを可能にするように、動力によってシフトできる他の自動化された手動式変速機が開発されている。このようなパワーシフト型の自動化された手動変速機の例が、１９９８年１月２７日に、ツインクラッチ型変速機に対してムラタに発行された米国特許第５，７１１，４０９号明細書と、２０００年４月４日に、複式入力軸を有する電気機械的自動変速機に対してリードＪｒ等に発行された米国特許第５，９６６，９８９号明細書に示されている。自動化された手動変速機のこれら特定の変形型は２つのクラッチを有し、一般には単に複式又はツインクラッチ変速機と呼ばれている。ほとんどの場合、この複式クラッチ構造は同軸であり、単一のエンジンフライホイール配置から動力の入力を得るように協働的に構成されている。しかし、幾つかの設計では、同軸ではあるが、変速機本体の両側に位置し且つ異なる入力源を有するクラッチを備える。しかしながら依然として、その配置は１つのハウジング内に２つの変速機を有するものと均等である。すなわち、同時に１つの出力軸を駆動する２つの入力軸のそれぞれに１つの動力伝達組立体を有する。それぞれの変速機は別々にシフト及びクラッチ接続が可能である。このようにして、手動変速機の高い機械的な効率とともに動力を中断することのないギヤ間のシフトアップ及びシフトダウンが自動変速機の形態で実現可能である。つまり、幾つかの自動化された手動変速機を効果的に使用することによって、燃料経済性及び車両性能をかなり向上させることができる。

この複式クラッチ変速機の構造は２つのディスククラッチを含み、それぞれのクラッチはそれ自体のクラッチアクチュエータを備え、２つのクラッチディスクを相互に独立して接続し切離すことができる。これらのクラッチアクチュエータが電気機械式である限り、変速機内部の潤滑が依然として必要であり、ポンプを必要とするために、幾つかの複式クラッチ変速機は油圧式のシフト及びクラッチ制御を利用する。これらのポンプは、ほとんどの場合にジェロータ型であり、一般にトルクコンバータに供給する必要がないので、従来型自動変速機で使用するものよりも遙かに小型である。したがって、寄生損が低水準に抑えられる。シフトは、シフト事象の前に所望のギヤを接続し、引き続いてそれに対応するクラッチを接続することによって実現する。２つのクラッチと２つの入力軸を使用するので、時には、複式クラッチ変速機が同時に２つの異なるギヤ比になる恐れがあるが、１つのクラッチのみが接続されることになり、所与のいずれの時点でも動力を伝達する。より高い次のギヤにシフトするためには、最初に、駆動されていないクラッチ組立体の入力軸上の所望のギヤを接続し、次いで、駆動されているクラッチを切り離して駆動されていないクラッチを接続する。

このために、複式クラッチ変速機には、それぞれの入力軸上に交互配置されている前進ギヤ比を有する構成が必要である。換言すれば、１速ギヤから２速ギヤにシフトアップを実行するためには、１速ギヤと２速ギヤが異なる入力軸上になければならない。したがって、奇数速のギヤが一方の入力軸に設けられ、偶数速のギヤが他方の入力軸に設けられることになる。このような決まりから、一般にこれらの入力軸を奇数軸及び偶数軸と呼ぶ。典型的には、これらの入力軸は、加えられたトルクを、入力軸ギヤに対して噛み合うギヤを含む１本の副軸に伝達する。この副軸の噛合いギヤは、入力軸上のギヤと常時噛合いの状態にある。副軸はまた、出力軸上のギヤと噛合い接続している出力ギヤを含む。したがって、エンジンからの入力トルクは、クラッチの一方から入力軸に伝達され、ギヤセットを介して副軸に、そして副軸から出力軸に伝達される。

複式クラッチ変速機におけるギヤの接続は、従来型手動変速機におけるそれと同様である。各ギヤセット中の複数のギヤの１つは、軸回りに自由回転するようにそれぞれの軸上に配置されている。同期装置も自由回転ギヤに隣接して同軸上に配置されており、同期装置は、自由回転ギヤをこの軸に選択的に係合させることができる。変速機を自動化するために、典型的には、同期装置を駆動する何らかの種類のアクチュエータによって、これらのギヤセットのそれぞれを機械的に選択することが行われる。後進ギヤセットが、出力軸の逆転を実現できるように、一方の入力軸上のギヤと、副軸上のギヤと、これらの２つのギヤ間に噛み合わせて配置した別体の副軸上の中間ギヤとを含む。

これらのパワーシフト型の複式クラッチ変速機は、従来の変速機及び新しい自動化された手動変速機に付随する幾つかの欠点を克服するが、自動駆動型の複式クラッチ変速機の制御及び調節は複雑な問題であり、したがって、これまで搭乗者の望ましい乗り心地目標を実現していないことが分かっている。パワーシフト事象時ばかりでなく変速機の動作域全体を通じて円滑且つ効率的な動作を実現するためには、変速機内部において適切なタイミングで且つ適切に実行されねばならない非常に数多くの事象が存在する。今日まで、従来型の制御機構及び方法は、このような能力が備わっていないのが一般である。したがって、関連技術分野では、複式クラッチ変速機の動作を制御するより適切な方法に対する要望が存在する。

制御の改良を要する１つの特定領域は、複式クラッチ変速機のパワーシフトにある。上で論じたように、パワーシフトは、実際には、複式クラッチ変速機の自動ギヤシフト過程である。複式クラッチ変速機の本質、すなわち、自動駆動式のディスク型クラッチを使用する上述の手動型の構成は、クラッチ接続の正確な制御、したがってギヤシフト過程時にクラッチを介して伝達されるトルクの正確な制御を必要とする。さらに詳細には、離脱するギヤを駆動するクラッチのトルクを最小化し、係合するギヤを駆動するクラッチのトルクを最大化するように、それぞれのクラッチを介して伝達されるトルク量を変えることによって、自動ギヤシフト過程を円滑且つ効率的に制御するように、複式クラッチ変速機のクラッチを動作させることが望ましい。

ギヤシフト過程期間にクラッチを介して伝達されるトルクの制御は、円滑な動作を提供すること、係合するクラッチと変速機との粗い又は知覚可能なロックアップを回避すること、及び、シフトアップ又はシフトダウン時のエンジンと変速機の効率的な連係が行われることを必要とする。従来技術の複式変速機のクラッチ制御スキームは、この要求を満たすようにクラッチのトルク伝達を適切且つ精密に制御することができない。現在の制御方法は、必要に応じてクラッチを動作させる一般的な能力は備えているが、変速機のギヤ間の円滑なシフトに必要な高水準の精度を実現するように、クラッチを介して伝達されるトルクを精密に制御する能力に欠ける。さらに、複式クラッチ変速機のクラッチに対する現在の制御方法は、一般に、クラッチ組立体の接続及び切離しに関心を持つだけであり、シフト時のエンジン速度制御及びシフトアップとダウンシフトにおける差異を含めて、シフト過程のあらゆる態様に対応した適切な制御ができない。

その点に関して、複式クラッチ変速機のギヤシフトに対する幾つかの従来の制御方法は、これらの欠点を制御アルゴリズムの使用によって克服しようとしてきた。例えば、１つの公知の方法は、複式クラッチ変速機のシフトアップ時のトルク中断を防止するよう電動式クラッチアクチュエータの動き、したがってクラッチの接続を制御するアルゴリズムを提供する。この特定のアルゴリズムの適用は、その意図した用途には機能的に適切であるが、依然として改良の余地がある幾つかの欠点を有する。

特に、この及び他の公知の複式クラッチ変速機のシフト手法はトルク伝達の中断がないパワーシフトを提供しようとするが、現在の方法はいずれも、シフトと以後のエンジン速度の変化が車両速度の変化を回避するか又は運転者が気づかないほどに円滑であるように一方のクラッチから他方のクラッチへ円滑且つ効率的にトルクを伝達することを実現するものではない。例えば、１つの既存の制御方法は、シフトを行うとき、指数曲線に従う方式で、それぞれのクラッチを介して伝達されるトルクを増大及び減少することにより、係合するクラッチと離脱するクラッチとの間の接続切り換えを実施するためのシフトアップアルゴリズムを提供する。これの意味は、トルク伝達の中絶又は中断は生じないけれども、クラッチの切り換えは線形ではないので、伝達される全トルクがクラッチ切り換えにつれて変化するということである。クラッチの非線形の切換は、不均一な全トルク伝達を生じるので、エンジン速度の無制御の変化を生じてしまい、シフト期間の車両速度の変化を引き起こす。この結果、トルク伝達は非効率となり、質の悪い乗り心地特性を車両に与えることになる。

さらには、幾つかの従来技術による方法は、見込みエンジン出力トルクを予測し、この予測に基づいてクラッチ位置を設定するエンジン性能マップを利用するので、この制御方法は予測エンジン出力に反応する。この制御手法の欠点は、予測不能な非常に多様な変化がエンジントルク出力に影響を与えることである。これらの予測不能な変数は以後のクラッチ制御に重大な誤りを引き起こし得る。一方、一層正確な手法は、クラッチを介するトルク伝達を能動的且つ直接的に制御してエンジン出力をもたらすことができる。

したがって、従来技術には、クラッチのトルク伝達を制御することによってシフトアップ及びシフトダウンが効率的且つ円滑に行われるように、複式クラッチ変速機におけるギヤシフトを有効且つ能動的に制御する方法に対する要望が依然として存在する。

複式クラッチ変速機を有する車両のエンジン速度を制御する本発明の方法は、関連技術の短所を克服する。本方法は、ギヤシフト期間に複式クラッチ変速機の２つのクラッチのそれぞれを介して伝達されるトルクを制御する。これら２つのクラッチの一方は離脱するクラッチであり、他方は係合するクラッチである。本方法は、シフトが指令された時点を決定するステップ、及び、エンジンスロットル位置と、離脱するクラッチの被駆動部材の速度と、係合するクラッチの被駆動部材の速度とを検知するステップを含む。次いで、本方法は、エンジンスロットル位置と、離脱するクラッチの被駆動部材の速度と、係合するクラッチの被駆動部材の速度とに基づいて、目標エンジン速度曲線を決定する。目標エンジン速度を決定すると、本方法は、エンジンに目標エンジン速度曲線を追尾させるよう、離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、係合するクラッチを介して伝達されるトルクを反比例の比率で直線的に増大させることによって、変速機のトルク出力が離脱するクラッチから係合するクラッチに切り換えられるように、それぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御する。次いで、係合するクラッチが全出力トルクを伝達していると、本方法は、車両速度を維持するようにエンジンに目標エンジン速度曲線を追尾させる。

したがって、本発明の方法は、加速であれ減速であれ、また車両及びドライブラインが負トルク条件と正トルク条件のいずれにあろうと、それぞれのシフト事象時に車両速度を維持するように、クラッチを介するトルク伝達を制御することによって、複式クラッチ変速機のパワーシフトを制御する。本発明の方法は、複式クラッチ変速機をシフトするときに遭遇する全状況を考慮し且つそれらに対処し、それによって従来の方法の欠点を克服し、車両の速度及び運動量を損なわないようにエンジンとクラッチの速度を制御する。これは、シフトが行われ得る条件及び状況の全てを考慮してはいない従来の複式クラッチ変速機に対する実質的な改良である。さらに、シフトに対する粗い又は特有の「感覚」が伴わないように、円滑且つ効率的なシフトが実現され、それによって、車両のドライバビリティ及び心地よさを全体的に改善することができる。離脱するクラッチから係合するクラッチに直線的且つ反比例的に切り換え、また、シフト期間に車両の速度を維持するようにクラッチ圧を補足的に変更することによって、複式クラッチ変速機の円滑なシフトが提供される。

本発明の他の目的、特徴及び利点は、添付の図面に関連して採用する以下の記述を読んで本発明をさらに適切に理解することにより、容易に理解されよう。

本発明によって制御可能な代表的な複式クラッチ変速機１０が、図１の模式図に示されている。特に図１に示すように、複式クラッチ変速機１０は、複式の同軸クラッチ組立体１２、第１入力軸１４、第１入力軸１４と同軸の第２入力軸１６、副軸１８、出力軸２０、後進副軸２２及び複数の同期装置２４を含む。

複式クラッチ変速機１０は車両伝導機構の一部を形成しており、内燃エンジンなどの原動機からトルク入力を取り出し、そのトルクを選択可能なギヤ比を介して車両駆動輪に伝達する役割を担う。複式クラッチ変速機１０は、エンジンから加えられたトルクを複式の同軸クラッチ組立体１２を介して第１入力軸１４又は第２入力軸１６に送る。入力軸１４及び１６は第１のギヤ列を含み、これらは副軸１８上に配置された第２のギヤ列と常時噛合い状態にある。第１のギヤ列のそれぞれのギヤが第２のギヤ列の１つと相互作用して、トルクを伝達するために使用される異なるギヤ比の組を提供する。副軸１８はまた、出力軸２０上に配置された第２出力ギヤと常時噛合い状態にある第１出力ギヤを含む。複数の同期装置２４は２つの入力軸１４、１６と副軸１８の上に配置され、複数の軸アクチュエータ（図示せず）によって制御されてギヤ比の組の１つと選択的に係合する。したがって、トルクは、エンジンから複式の同軸クラッチ組立体１２へ、入力軸１４又は１６の一方へ、ギヤ比セットの１つを介して副軸１８へ、そして出力軸２０へと伝達される。出力軸２０はさらに、伝導機構の残部にこの出力トルクを供給する。さらに、後進副軸２２は第１のギヤ列の１つと第２のギヤ列の１との間に配置されている中間ギヤを含み、これによって副軸１８と出力軸２０の逆回転が可能になる。以下に、これらの構成要素のそれぞれをさらに詳細に論じる。

詳細には、複式の同軸クラッチ組立体１２は第１クラッチ機構３２と第２クラッチ機構３４を含む。第１クラッチ機構３２はエンジンフライホイール（図示せず）の一部と物理的に連結されるとともに第１入力軸１４と物理的に接続される。第１クラッチ機構３２は第１入力軸１４とフライホイールとの接続又は切離しを選択的に行うことができる。同様に、第２クラッチ機構３４はフライホイールの一部と物理的に連結されるとともに第２入力軸１６と物理的に接続される。第２クラッチ機構３４は第２入力軸１６とフライホイールとの接続又は切離しを選択的に行うことができる。図１から分かるように、第１クラッチ機構３２と第２クラッチ機構３４は、第１クラッチ機構３２の外ケース２８が第２クラッチ機構３４の外ケース３６の内側に嵌合するように同軸且つ同心である。同様に、第１入力軸１４と第２入力軸１６も同軸且つ同心であって、第２入力軸１６は中空であり、第１入力軸１４が第２入力軸１６を貫通し且つ第２入力軸がこの第１入力軸の一部を支持できるのに十分な内径を有する。第１入力軸１４は１速入力ギヤ３８と３速入力ギヤ４２とを含む。第１入力軸１４は第２入力軸１６よりも長く、１速入力ギヤ３８と３速入力ギヤ４２は第２入力軸１６を越えて延在する第１入力軸１４の一部の上に配置される。第２入力軸１６は２速入力ギヤ４０、４速入力ギヤ４４、６速入力ギヤ４６及び後進入力ギヤ４８を含む。図１に示すように、２速入力ギヤ４０と後進入力ギヤ４８は第２入力軸１６上に固着して配置されており、４速入力ギヤ４４と６速入力ギヤ４６は、以下でさらに詳細に論じるように、付随する同期装置が係合しない限り回転が拘束されないよう、ベアリング組立体５０上で第２入力軸１６の回りに回転自在に支持される。

好ましい実施の形態では、副軸１８は、入力軸１４、１６上のギヤに対して対向するギヤすなわちカウンタギヤを含む１本の一体型の軸である。図１に示すように、副軸１８は１速カウンタギヤ５２、２速カウンタギヤ５４、３速カウンタギヤ５６、４速カウンタギヤ５８、６速カウンタギヤ６０及び後進カウンタギヤ６２を含む。副軸１８は４速カウンタギヤ５８とカウンタギヤ６０を固着して保持する。１速カウンタギヤ５２、２速カウンタギア５４、３速カウンタギヤ５６及び後進カウンタギヤ６２は、以下でさらに詳細に説明するように、付随の同期装置が係合しない限り回転が拘束されないよう、ベアリング組立体５０によって副軸１８の回りに支持される。副軸１８は第１駆動ギヤ６４を固着して保持し、この駆動ギヤは出力軸２０上の対応する第２被駆動ギヤ６６に噛合い係合する。第２被駆動動ギヤ６６は出力軸２０上に固着して保持される。出力軸２０は変速機１０から外側に延長して伝導機構の残部に取り付けられる。

好ましい実施の形態では、後進副軸２２は相対的に短く、単一の中間ギヤ７２を有するが、このギヤは、第２入力軸１６上の後進入力ギヤ４８と副軸１８上の後進カウンタギヤ６２との間に配置され、これらのギヤと噛合い係合している。したがって、後進ギヤ４８、６２、７２が係合するとき、後進副軸２２上の後進中間ギヤ７２は、副軸１８を前進ギヤとは反対の回転方向に回転させ、それによって出力軸２０を逆回転させる。複式クラッチ変速機１０の全ての軸は任意の方式ベアリング組立体、例えば図１の６８に示すローラベアリングなどによって、変速機１０の内部に配置され、回転自在に固定される。

様々な前進ギヤ及び後進ギヤの係合及び切離しは、変速機内部の同期装置２４を駆動することによって行われる。図１に示すように、複式クラッチ変速機１０のこの例では、これらの６つの前進ギヤと後進ギヤとを介してシフトするために使用される４つの同期装置７４、７６、７８、８０がある。これらは、ギヤを軸に係合させることができる多様な公知の種類の同期装置であり、ここで論じている目的のために使用する特定の種類は、本発明の範囲外である。一般に、シフトフォークによって移動可能な任意の種類の同期装置又は同様の装置を使用することができる。図１の代表例に示すように、これらの同期装置は、中央ニュートラル位置から離れて右側に移動するとき、１つのギヤをその軸に係合させ、左側に移動するとき別のギヤをその軸に係合させるような、２面の複式駆動型の同期装置である。

複式クラッチ変速機１０は、この変速機１０の機能を管理する電子制御ユニット（ＥＣＵ）などの任意の種類の制御装置によって、又は内部に複式クラッチ変速機１０を搭載できる車両のための電子制御ユニットによって管理される。しかしながら、本発明の範囲を越えるものであるが、本発明が一部をなす格納された制御スキーム又は一連の制御スキームによって複式クラッチ変速機を制御して動作させる制御装置が存在する。この制御装置は、変速機１０及び特にクラッチ接続機能を動作させる適正な電圧、信号及び／又は作動油圧を供給する能力を有する。したがって、下に説明する本発明の制御方法は、ＥＣＵ内部の一層大きな制御スキームの１つのサブルーチンもしくは一連のサブルーチンなどの独立型プロセス又は単なる一部であってもよい。

複式の同軸クラッチ組立体１２の第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４は、トルクを選択的に出力軸２０に伝達するために同期装置２４によって様々なギヤセットのアクチュエータに対して協働して接続されたり切り離されたりする。例として挙げれば、静止始動から移動を開始するためにトルクが車両の駆動輪に伝達されていれば、複式クラッチ変速機１０の最下段の、すなわち１速のギヤ比が接続される可能性が高い。したがって、図１で分かるように、同期装置７８が左側に駆動されて、１速カウンタギヤ５２が副軸１８に係合し、第１クラッチ機構３２が接続され、トルクをエンジンから１速ギヤセットを介して出力軸２０に伝達する。車両速度が増加し、状態が２速ギヤセットにシフトする必要があるとＥＣＵが判断するとき、最初に同期装置８０が右側に駆動されて２速カウンタギヤ５４が副軸１８に係合する。次いで、第１クラッチ機構３２が切り離されるとき、第２クラッチ機構３４が接続される。このようにして、動力の中断が生じないパワーシフトが実行される。さらに、第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４は、接続され且つ特定のギヤを駆動する間、幾つかの格納されたルーチンによって制御され、該ルーチンはクラッチディスクに異なる量の接続力を供給し、それによって、クラッチを介して伝達されるトルク量と得られるエンジン速度を制御する。この応用例では、クラッチディスクに加えられる接続圧力を変更することによって、エンジン速度が所与の入力パラメータに関する所定の目標速度を追尾することができるようにする速度制御ルーチンが特に重要である。この点に関して、第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４の駆動構成要素を図示してはいないが、機械式アクチュエータ、油圧機械式アクチュエータ、電気機械式アクチュエータ又は全電動式アクチュエータなど、これらに限定しないが、クラッチディスクに加わる接続圧力を選択的に変更可能な任意の数の公知の適切な装置が存在し得る。

例えば、複式クラッチ変速機１０の１つの実施の形態では、複式の同軸クラッチ組立体１２の第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４が、第１及び第２クラッチアクチュエータ電磁弁によってそれぞれ供給される作動油圧によって駆動される。図２にクラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２を模式的に示す。図示のように、このクラッチアクチュエータ電磁弁には、調節回路８２によって加圧作動油が供給される。前述のように、複式クラッチ変速機１０の構成要素の駆動は、電気油圧式ではなくて電気式でもよく、その場合は、第１クラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び第２クラッチアクチュエータ電磁弁１２２は、第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４を接続するための何らかの種類の物理的駆動装置によって置き換えられる。

図２に示すように、複式クラッチ変速機１０のこの例では、２つのオン／オフ電磁弁１２４及び１２６と、クラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２に油圧を供給する２つのエネーブル弁１２８及び１３０が設けられている。変速機１０の内部のポンプ（図示せず）からの加圧作動油源に接続された主圧力供給ライン９２が２つのオン／オフ電磁弁１２４及び１２６に加圧作動油を供給する。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６はそれぞれ、内部油圧流路１３８及び１４０を有する弁体１３６内部に配置した選択的に移動可能な弁部材１３４を有する。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６の弁部材１３４は、励磁されると、図示するように、ソレノイドのようなアクチュエータ１４２及び１４４によって左側に駆動される。次いで、オン／オフ電磁弁１２４及び１２６は圧力ライン１４８及び１５０を介して油圧を供給し、図２に示すように、エネーブル弁１２８及び１３０の右側に対して作用する。それらの通常の非励磁状態では、偏倚部材１５２によって弁部材１３４は右側に押し戻され、圧力ライン１４８又は１５０内の残留圧力は排出されて、油溜め９０に戻される。

エネーブル弁１２８及び１３０はまた、内部油圧流路１５８及び１６０を有する弁体１５６内部に配置された選択的に移動可能な弁部材１５４をそれぞれに有する。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６から加えられた作動油圧が、エネーブル弁１２８及び１３０の弁部材１５４を左側に押すように作用して内部油圧流路１５８を開き、圧力供給ライン１６０及び１６２を介してクラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２に作動油圧を供給する。それらの通常の非励磁状態では、偏倚部材１６６によって弁部材１５４は右側に押し戻され、圧力ライン１６０又は１６２内の残留圧力は排出されて、油溜め９０に戻される。

本発明の範囲外であって図示していないが、これらの２つのエネーブル弁１２８及び１３０はまた、変速機１０の同期装置２４をそれらの係合位置と切離し位置との間で駆動する同期装置アクチュエータ電磁弁と流体連通し、それらに作動油を送出する。したがって、２つのオン／オフ電磁弁１２４及び１２６と２つのエネーブル弁１２８及び１３０もまた、オン／オフ電磁弁１２４及び１２６が変速機１０の内部の機構の油圧式駆動圧を選択的に供給し除去すると共に変速機１０内部の機構の制御されない駆動を防止するよう動作可能であるように、変速機１０内部に他の油圧切換機能を備える。

オン／オフ電磁弁１２４及び１２６が駆動され、エネーブル弁１２８及び１３０がクラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２への圧力供給ライン１６２及び１６４の充填を完了するとき、第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４を制御することができる。クラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２は、それぞれクラッチ圧力ライン１７０及び１７２を介してクラッチ機構３２及び３４と流体連通している。クラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２は、内部油圧流路１８０及び１８２を有する弁体１７８内部に配置された選択的に移動可能な弁部材１７６を有する。クラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２はまた、外部油圧フィードバック通路１８４を有する。ソレノイド１８８は、図２に示す左側に偏倚された弁部材の非励磁位置から、加圧作動油の流れが内部通路１８２を介してクラッチ圧力ライン１７０、１７２に流出してクラッチ３２、３４に達することができる弁部材の励磁位置へ、弁部材１７６を選択的に駆動する。

クラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２は電流制御式の可変調節弁であり、ソレノイド１８８に流される所与の電流によってクラッチ圧力ライン１７０、１７２内に特定の圧力を生じさせる。さらに、クラッチアクチュエータ電磁弁１２０、１２２の調節は、通路１８４を介する圧力フィードバックによっても行われる。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６とエネーブル弁１２８及び１３０と同様に、クラッチアクチュエータ電磁弁１２０及び１２２も内部通路１８０を有し、電磁弁が非励磁状態にあるとき、クラッチ圧力ライン１７０及び１７２から残留圧力を液溜め９０に戻す。

本発明の方法は、図３に全体として２００で示され、ギヤシフト期間に複式クラッチ変速機の２つのクラッチを介してそれぞれに伝達されるトルクを制御するが、２つのうちの一方のクラッチは離脱するクラッチであり、他方のクラッチは係合するクラッチである。したがって、本方法は、シフトダウン又はシフトアップのために、複式クラッチ変速機１０のクラッチ３２、３４を介するトルク伝達を制御することによってシフト過程を有効に制御する。本方法は開始エントリブロック２０２から開始し、シフトが指令された時点をプロセスブロック２０４で決定し、離脱するクラッチの被駆動部材の速度をプロセスブロック２０６で検知し、シフト期間のクラッチ切換のための所望のクラッチトルク及び滑り曲線をプロセスブロック２０８で決定し、係合するクラッチの被駆動部材の速度をプロセスブロック２１０で検知するステップを含む。

所望のクラッチトルク及び滑り曲線の決定は、ルックアップ表に維持され又はＥＣＵ内のアクセス可能なメモリに格納される多様なトルク及び滑り曲線のうちの任意の１つを適用することに基づく。トルク及び滑り曲線は予め決定されており、時間経過に伴うクラッチトルクと滑りの変化として数学的に表される。異なる曲線を様々な状況で様々なギヤ切換に対して使用することができる。この曲線は、一般的な望ましいシフト「感覚」に基づいて導出される。しかし、複式クラッチ変速機に関する最も望ましいクラッチトルク及び滑り曲線は、それぞれのクラッチの直線的なトルク増加及びトルク減少を提供する。直線的な曲線は離脱するクラッチから係合するクラッチへの円滑且つ効率的な移行を提供する。

次いで、プロセスブロック２１２において、離脱するクラッチの速度、クラッチ／滑り曲線及び係合するクラッチの速度に基づいて目標エンジン速度曲線が決定される。次いで、本方法は、離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例する比率で、係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、クラッチトルク及び滑り曲線（プロセスブロック２０８）をたどってエンジンに目標エンジン速度曲線を追尾させることにより、変速機のトルク出力を離脱するクラッチから係合するクラッチに切り換えるよう、プロセスブロック２１４でそれぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御する。換言すれば、クラッチ切換に関する全トルクを決定し、各クラッチが別々に制御されるとき、全トルクを切換期間に各クラッチ間で線形に配分する。次いで、本方法は、プロセスブロック２１６で、係合するクラッチが全出力トルクを伝達するようになると、車両速度を維持するようにエンジンに目標エンジン速度曲線の追尾を続行させるよう、係合するクラッチに加わる圧力を変更する。

さらに詳細には、正トルクを発生させているエンジンスロットル位置に応答して変速機がシフトアップ動作を実行していると、車両は加速している状態又は正に駆動される定常状態にある。正トルクは、エンジンが動力したがってトルクを変速機及びドライブトレインに供給しているときに発生される。したがって、この意味での車両速度の維持は、シフトアップ期間に車両搭乗者がギヤの切換を感じないように同じ加速率を維持することを実際には意味する。同様に、負トルクを発生させるエンジンスロットル位置の低下に応答してシフトダウンが行われているとき、車両は減速する。負トルクは、変速機がエンジンを駆動しようとするように、変速機を介して伝えられる車両の慣性の方がエンジンによって供給されるトルクを上回るように車両が減速しているときに発生される。この意味での車両速度の維持は、シフトダウン時に車両搭乗者がギヤ切換を感じないように同じ減速率を維持することを実際には意味する。これらの２つのシフト状況は最も普通に生じることである。第１の状況では、車両が加速しており（正トルク）、応答して変速機はギヤを介してシフトアップしている。第２の状況では、エンジンスロットルが低下して車両が減速しており（負トルク）、応答して変速機はシフトダウンしている。図３を参照すると、シフトが終了して、プロセスステップ２１６で車両の加速又は減速が維持されるとき、本発明の方法はステップ２１８で終了する。

シフト期間にエンジン速度に従って車両の速度を調節するようクラッチの接続制御に使用する目標エンジン速度曲線を論じるとき、「目標エンジン速度」及びその関連概念は一般的な実施では幾つかの意味を取り得るので、本明細書で使用する用語法を明確に理解する必要がある。一般的な用法では、「目標エンジン速度」という語句は、「エンジン速度制御」スキーム又は方法に使用することができる。本明細書で使用する「エンジン速度制御」という用語は、エンジンを特定の速度（毎分回転数）に保持すること、エンジンを特定の速度に制限すること、又は、エンジン速度（したがってその加速度）をその動作域全体にわたって制御することを意味する。したがって、目標エンジン速度を使用するエンジン速度制御は、静的な点である目標を使用しても、動的制御を含んでもよい。この場合、変速機のシフト動作期間に、本発明の方法は、実際に絶えず変化する、すなわち動的な目標エンジン速度を提供する。目標エンジン速度曲線は、クラッチ速度と、このクラッチを介する所望の滑りとに基づく。したがって、エンジン速度は、複式クラッチ変速機のクラッチを介するトルクの伝達を制御することによって目標エンジン速度曲線を追尾するようにされる。

動作において、ＥＣＵ又は他の制御装置が（本発明の範囲外の任意の他の制御パラメータの組によって）シフトの必要を決定すると、本発明の方法が開始される。さらに詳細には、限定ではなく例として挙げれば、図３に全体として示す本方法ステップは、図４〜図７に詳細に示す方法ステップを含むことができる。前述のように、正トルク又は負トルクを伴う、接続されたクラッチを介するトルク伝達の２つの一般的な状況が存在する。正トルクはエンジンが残りのドライブトレインに動力を供給している場合に存在し、負トルクは車両の慣性がエンジンよりも大きなエネルギーをドライブトレインに供給して変速機がエンジンを駆動しようとしている場合に存在する。エンジン及び車両ドライブトレインがいずれも相互にトルク伝達を行っていないという中立的なトルク状態が存在する。しかし、シフトの必要が生じ得るような車両運動では、この状態は極めて過渡的である可能性が高く、変速機のシフト動作に対して明確に認められるほどの影響を与えない。したがって、本明細書では考慮しない。

車両の動作中、正トルク又は負トルクが発生するとき、変速機にシフトアップ又はシフトダウンが要求される。したがって、４つの特定のシフト状況が存在する。上述の２つのシフト状況（正トルクのシフトアップと負トルクのシフトダウン）に加えて、正トルクのシフトダウンと負トルクのシフトアップも生じ得る。一般的に言えば、正トルクのシフトダウンは、車両の「追い越し加速」状況で生じる可能性が最も高い。これは、エンジンスロットル位置がエンジン及び車両を加速し又は一定速度に維持するように設定されているが、他の車両を追い越すために急激に加速することが望ましい場合である。この場合、エンジン速度を即座に上昇させようとしてエンジンスロットル位置を最大化し、次の低い方のギヤにシフトダウンする指令を出してエンジン速度をより高いトルクが生じる毎分回転数域にすることになる。

負トルクのシフトアップは、車両が下り坂を走行しており、エンジンスロットル位置が低下し、車両が惰性で走り、その慣性がエンジントルク出力を上回るときに最も頻繁に生じる。この場合は、ドライブトレインと変速機からの負トルクがエンジンを駆動し、その速度を増加させる。幾つかの状況では、これは効果的な「エンジンブレーキ」であり、望ましい効果であり得る。しかしながら、ブレーキ効果が過剰になり、エンジンが望ましくないほど高い回転数領域へ駆動されると、シフトアップが指令され、エンジンがより小さい速度で駆動されるように変速機を次の高い方のギヤにシフトさせる。複式クラッチ変速機内部の任意の特定のシフト状況に対する必要性に関して上に説明した条件は例示的に用いられており、変速機から同様の応答を引き起こす他の状況も存在し得る。

図４は、他の種類のシフトとは区別されるステップであって正トルクのシフトアップを行うために必要な追加的な方法ステップを示す。本発明の方法のこのような部分は全体として２２０で示される。スタートブロック２２２から開始されると、本方法ステップは、シフトが適切に指令されたことを決定するプロセスブロック２２４に進み、次いでプロセスブロック２２６で、離脱するクラッチの被駆動部材の速度を検知し、さらにプロセスブロック２２８に進んで、シフト時のクラッチ切換のための所望のクラッチトルク及び滑り曲線を決定し、プロセスブロック２３０に進んで、係合するクラッチの被駆動部材の速度を検知する。これらの値をプロセスブロック２３２で使用して、クラッチ速度とクラッチトルク及び滑り曲線とに基づいて、変速機のトルク出力を離脱するクラッチから係合するクラッチに切り換える第１期間を決定する。なお、本明細書全体を通じて、クラッチ速度に言及する場合、論じている特定クラッチ組立体の被駆動部材の回転速度を意味するだけである。

第１期間が決定されると、クラッチ切換を完了するために、ブロック２３４で、係合するクラッチの被駆動部材の速度（プロセスブロック２３０）と第１期間の長さ（プロセスブロック２３２）とに基づいて、第１目標エンジン速度曲線が決定される。第１期間と第１目標エンジン速度との決定後、離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、第１期間（プロセスブロック２３２）にクラッチトルク及び滑り曲線（プロセスブロック２２８）をたどってエンジンに目標エンジン速度曲線（プロセスブロック２３４）を追尾させるように、プロセスブロック２３６でそれぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御する。係合するクラッチが高い方のギヤで全出力トルクを伝達するようになると、そのクラッチの速度を再びプロセスブロック２３８で検知する。次いでプロセスブロック２４０で、係合するクラッチに加わる圧力を増大させることによってエンジン速度を低下させ且つ車両速度を維持する第２期間を決定する。プロセスブロック２４２で、エンジン速度の低下を完了するために、係合するクラッチの速度と第２期間の長さとに基づいて、第２目標エンジン速度曲線を決定する。

本方法ステップは、車両速度が高い方のギヤで維持されるようにエンジンに第２目標エンジン速度曲線を追尾させるために、係合するクラッチに加わる圧力を増大させるプロセスブロック２４４に進む。これが生じるのは、クラッチ圧の増大につれ、ドライブトレインに伝達されるトルクが増大することに起因しており、クラッチを介するトルク伝達のこの増大が、加速するエンジンの速度を引き下げる。車両が正トルクの下で加速しており、変速機は加速に応答してギヤを介してシフトアップしているので、この意味での車両速度の維持は、シフト期間にギヤの切換を感じさせないように同じ加速率を維持することを実際には意味する。最後に、プロセスブロック２４６で、エンジン速度と接続されたクラッチの速度とが基本的に等しくなると、エンジンスロットル位置に継続的に応答してエンジンと車両が高い方のギヤでさらに加速できるよう、係合するクラッチに加わる圧力をわずかに所定量だけ低下させる。これらのステップが終了し、車両が高い方のギヤで加速し続けるとき、本発明の方法はステップ２４８で終了する。

図８は、本発明の方法と、該方法がシフト事象期間の複式クラッチ変速機の２つのクラッチを介するトルク伝達の制御に対して持つ相互関係とをグラフ的に示している。相対的な時間線に対する２つのクラッチの相対速度を示すグラフは全体として４００で示され、同じ相対的な時間尺度に対する２つのクラッチの伝達トルクの相対的水準は全体として４２０でそれぞれ示される。上で説明したように、正トルクのシフトアップでは、係合するクラッチの全体的に増加する速度は線４０４で示され、線４０６は、離脱するクラッチの全体的に増加してはいるがはるかに高い相対的な増加する速度を示す。正トルクのシフトアップにより、エンジンの出力トルクの分配は、低い方のギヤを駆動するクラッチから高い方のギヤを駆動するクラッチへ切り換えられる。したがって、（図４のプロセスブロック２３２及び２３４において）第１期間４０８と第１目標エンジン速度曲線４１０とが決定されると、エンジン速度４１２に第１目標エンジン速度４１０を追尾させる。これは、（図４のプロセスブロック２３６において）直線的なクラッチの切換が同時に行われるときに生じる。これは、（図８の４２０に）第１期間４０８の間の係合するクラッチのトルク線４２２と離脱するクラッチのトルク線４２４の変化によって示される。

次いで、（図４のプロセスブロック２４０及び２４２において）第２期間４１４と第２目標エンジン速度曲線４１６を決定し、それによって、エンジン速度４１２に第２目標エンジン速度曲線４１６を追尾させる。図８には、第２目標エンジン速度曲線４１６と以後のエンジン速度の変化が、係合するクラッチ４０４の立ち上がりに合致するようエンジン速度を引き下げるためにクラッチ圧を増大させるプロセスブロック２４４（図４）に起因する低下として示される。エンジン速度が低下するとき、増大するトルク伝達が車両の加速を維持し続けるように、図８の４０２で示すように、クラッチ圧の増大によってトルクの伝達が増加する。最後に、プロセスブロック２４６（図４）は、エンジンとクラッチの速度が等しくなるとき、エンジンと車両が加速し続けるように、完全に接続された係合するクラッチのクラッチ圧を低下させる。これは、図８に、係合するクラッチのトルク４２２の制御が第２期間４１４から出る４０５で示される。

図５は、他の種類のシフトとは区別されるステップであって負トルクのシフトダウンを動作条件が要求するときに必要とされる追加的な方法ステップを図示する。本発明の方法のこの部分は全体として２５０で示される。本方法ステップは、開始ブロック２５２から開始されると、シフトが適切に指令されたことを決定するプロセスブロック２５４に進み、次いで、離脱するクラッチの被駆動部材の速度を検知するプロセスブロック２５６に進み、さらに、シフト時のクラッチ切換のために所望のクラッチトルク及び滑り曲線を決定するプロセスブロック２５８に進んで、係合するクラッチの被駆動部材の速度を検知するプロセスブロック２６０に進む。これらの値をプロセスブロック２６２で使用して、クラッチ速度とクラッチトルク及び滑り曲線に基づいて変速機のトルク出力を、離脱するクラッチから係合するクラッチに切り換える第１期間を決定する。

第１期間が決定されると、係合するクラッチの被駆動部材の速度（プロセスブロック２６０）と第１期間の長さ（プロセスブロック２６２）とに基づいて第１目標エンジン速度曲線を決定し、プロセスブロック２６４でクラッチ切換を完了する。第１期間と第１目標エンジン速度とを決定した後、離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、第１期間（プロセスブロック２６２）にプロセスブロック２６６でエンジンに目標エンジン速度曲線（プロセスブロック２６４）を追尾させ、クラッチトルク及び滑り曲線（プロセスブロック２５８）をたどってエンジンに第１目標エンジン速度曲線を追尾させることによってクラッチ切換時に車両の減速を維持するように、それぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御する。

係合するクラッチが低い方のギヤで全出力トルクを伝達するようになると、その速度がプロセスブロック２６８で再び検知される。次いで、係合するクラッチに加わる圧力を増大させることによって車両速度の減速を維持するように、エンジン速度が増加する第２期間をプロセスブロック２７０で決定する。次いでプロセスブロック２７２で、エンジン速度の増加を完了するために、係合するクラッチの速度と第２期間の長さとに基づいて第２目標エンジン速度曲線を決定する。本方法ステップはプロセスブロック２７４に進み、車両速度が低い方のギヤでさらに低下するようにエンジンに第２目標エンジン速度曲線を追尾させるため、係合するクラッチに加わる圧力を低下させる。クラッチ圧の増加によって、ドライブトレインからの負トルクは、係合するクラッチの低下してはいるが高い相対速度に合致するようにエンジン速度を上げることができる。次いで、プロセスブロック２７６で、エンジン速度と接続されたクラッチ速度とが基本的に等しくなると、エンジンスロットル位置に応答して低い方のギヤでエンジンと車両をさらに減速するように、係合するクラッチに加わる圧力を所定量だけ低下させる。先に論じたように、車両が負トルクの下で減速し、減速に応答してギヤを介して変速機がシフトダウンしているので、この意味での車両速度の維持は、シフトダウン期間に車両搭乗者がギヤ切換を感じないように同じ減速比を維持することを実際には意味する。これらのステップを完了し、車両が低い方のギヤで減速し続けるとき、本発明の方法は２７８で終了する。

図９は、本発明の方法と、該方法が負トルクのシフトダウン事象期間の複式クラッチ変速機の２つのクラッチを介するトルク伝達の制御に対して持つ相互関係とをグラフ的に示している。相対時間線に対する２つのクラッチの相対速度のグラフを全体として４３０で示し、同じ相対時間尺度に対する２つのクラッチのトルク伝達の相対的水準のグラフを全体として４５０で示している。負トルクのシフトダウンにおいては、上で説明したように、離脱するクラッチの全体的に低下する速度は線４３４として示され、係合するクラッチの全体的に低下してはいるがずっと高い相対的な低下する速度は線４３６として示される。負トルクのシフトダウンによって、エンジンの出力トルクの分配が、高い方のギヤを駆動するクラッチから次の低い方のギヤを駆動するクラッチへ切り換えられる。したがって、（図５のプロセスブロック２６２及び２６４において）第１期間４３８と第１目標速度曲線４４０が決定されると、エンジン速度４４２は第１目標エンジン速度曲線４４０を追尾するようにされる。これは、（図５のプロセスブロック２６６で）線形の同時クラッチ切換が行われるときに生じるが、これは、（図９の４５０における）第１期間４３８の係合するクラッチのトルク線４５２と離脱するクラッチのトルク線４５４の変化によって示される。

次いで、（図５のプロセスブロック２７０及び２７２において）第２期間４４４と第２目標エンジン速度４４６を決定し、これによってエンジン速度４４２に第２目標エンジン速度曲線４４６を追尾させる。プロセスブロック２７４（図５）は、ドライブトレインからの負トルクが、係合するクラッチ４３６の低下してはいるが高い相対速度に合致するようエンジン速度を上げるよう、クラッチ圧を増大させる。図９には、第２目標エンジン速度曲線４４６と以後のエンジン速度の変化が、プロセスブロック２７４（図５）による増加として示されている。図９の４３２に示すように、エンジン速度が増すにつれ、増加するトルク伝達が車両の減速を維持し続けるように、増大するクラッチ圧によって大きなトルク伝達が生じる。最後に、エンジンとクラッチの速度が等しくなるときエンジンと車両が減速し続けるように、プロセスブロック２７６（図５）で、完全に接続された係合するクラッチのクラッチ圧を低下させる。これは、図９には４３５で示されており、ここで、係合するクラッチのトルク４５２の制御は第２期間４４４から出る。

図６は、他の種類のシフトとは区別されるステップであって負トルクのシフトアップを動作条件が要求するときに必要な追加的な方法ステップを示す。本発明の方法のこのような部分は全体として２８０で示される。スタートブロック２８２から開始されると、本方法ステップは、シフトが適切に指令されたことを決定するプロセスブロック２８４に進み、次いでプロセスブロック２８６に進んで、離脱するクラッチの被駆動部材の速度を検知し、プロセスブロック２８８に進んで、シフト期間のクラッチ切換のための所望のクラッチトルク及び滑り曲線を決定し、さらにプロセスブロック２９０に進んで、係合するクラッチの被駆動部材の速度を検知する。これらの値をプロセスブロック２９２で使用して、離脱するクラッチに加わる圧力を低下させることにより車両速度を維持するようにエンジン速度を低下させる第１期間を決定する。

第１期間が決定されると、プロセスブロック２９４で、エンジン速度の減速を完了するために、離脱するクラッチの速度と第１期間の長さとに基づいて、第１目標エンジン速度曲線が決定される。次いで、プロセスブロック２９６で、車両速度を現時点のギヤで維持しながらエンジンに第１目標エンジン速度曲線を追尾させるために、離脱するクラッチに加わる圧力を低下させる。プロセスブロック２９８で、高い方のギヤにクラッチを切り換える前にエンジン速度をさらに低下させるために、係合するクラッチに加わる圧力をわずかな所定量だけ増大させる。係合するクラッチによってエンジン速度が低下したならば、離脱するクラッチの速度がプロセスブロック３００で検知される。

プロセスブロック３０２で、クラッチ速度とクラッチトルク及び滑り曲線とに基づいて変速機のトルク出力が離脱するクラッチから係合するクラッチへ切り換えられる第２期間を決定する。第２期間が決定されると、プロセスブロック３０４で、クラッチの切換を完了するように、係合するクラッチの被駆動部材の速度（３００）と第２期間の長さ（３０２）とに基づき第２目標エンジン速度曲線が決定される。第２期間と第２目標エンジン速度を決定した後、離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、第２期間にクラッチトルク及び滑り曲線（プロセスブロック２８８）をたどってエンジンに第２目標エンジン速度曲線を追尾させ、それによって車両の減速を維持するよう、プロセスブロック３０６でそれぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御する。これらのステップが完了し、車両が低い方のギヤで減速し続けるとき、本発明の方法はステップ３０８で終了する。

図１０は、本発明の方法と、該方法がトルクのシフトアップ事象期間の複式クラッチ変速機の２つのクラッチを介するトルク伝達の制御に対して持つ相互関係とをグラフ表示している。相対的な時間線に対する２つのクラッチの相対速度を示すグラフを全体として４６０で示し、同じ相対的な時間尺度に対する２つのクラッチのトルク伝達の相対的水準を全体として４８０で示す。上で説明したように、負トルクのシフトアップにおいて、係合するクラッチの全体的に増加する速度は線４６４で示され、線４６６は、離脱するクラッチの全体的に増加してはいるがずっと高い相対的な増加する速度を示している。負トルクのシフトアップによって、エンジンの出力トルクの分配が、低い方のギヤを駆動するクラッチから高い方のギヤを駆動するクラッチへ切り換えられる。したがって、（図６のプロセスブロック２９２及び２９４で）第１期間４６８と第１目標エンジン速度曲線４７０が決定されると、エンジン速度４７２に第１目標エンジン速度４７０を追尾させる。これが生じるのは、離脱するクラッチに加わる圧力が低下し（図６のプロセスブロック２９６）、エンジン速度を低下させて係合するクラッチに加わる圧力がエンジン速度をさらに引き下げるようにわずかな所定量だけ増大するときである。これらの変化は、図１０の第１期間４６８の、離脱するクラッチのトルク線４８４に対する直線的な変化４６２と、係合するクラッチのトルク線４８２に対する変化４８６とによって示される。

次いで、（図６のプロセスブロック３０２及び３０４において）第２期間４７４と第２目標エンジン速度曲線４７６が決定され、それよってエンジン速度４７２に第２目標エンジン速度曲線４７６を追尾させる。第２期間４７４に同時クラッチ切換が行われる（図６のプロセスブロック３０６）が、これは（図１０の４８０に示す）第２期間４７４での係合するクラッチのトルク線４８２と離脱するクラッチのトルク線４８４とにおける直線的な変化によって示される。係合するクラッチが接続状態になると、第２目標エンジン速度曲線したがってエンジン速度は、クラッチとエンジンの速度が基本的に等しくなるとき、その新たに低下された相対値から増加することができる。これが生じるのは、車両が負トルクの状況でシフトアップしていてドライブトレインに低い方のギヤでエンジンを過剰に駆動させるのを回避し、車両が応答してシフトアップするからである。

図７は、他の種類のシフトとは区別されるステップであって正トルクのダウンシフトを動作条件が要求するときに必要とされる追加的な方法ステップを示す。本発明の方法のこの部分は全体として３１０で示される。本方法ステップは、開始ブロック３１２から開始されると、シフトが適切に指令されたことを決定するプロセスブロック３１４に進み、次いで、離脱するクラッチの被駆動部材の速度を検知するプロセスブロック３１６に進み、さらにプロセスブロック３１８に進んで、シフト期間のクラッチ切換のための所望のクラッチトルク及び滑り曲線を決定し、さらに、係合するクラッチの被駆動部材の速度を検知するプロセスブロック３２０に進む。これらの値をプロセスブロック３２２で使用され、離脱するクラッチに加わる圧力を低下させることによってエンジン速度を増加させる第１期間が決定される。

第１期間が決定されると、プロセスブロック３２４で、エンジン速度の増加を完了するように、離脱するクラッチの速度と第１期間の長さとに基づいて第１目標エンジン速度曲線を決定する。次いで、プロセスブロック３２６は、車両速度の増加を維持しながら高い方のギヤから低い方のギヤへの切換の準備としてエンジン速度を増加させ、エンジン速度に第１目標エンジン速度曲線を追尾させるために、離脱するクラッチに加わる圧力を低下させる。プロセスブロック３２８で、増加する車両速度を維持するように、低い方のギヤに切り換える直前の第１期間の終わりに、高い方のギヤで利用可能な最大トルクを提供するよう、離脱するクラッチに加わる圧力を一時的に所定量だけ増大させる。プロセスブロック３２８で、係合するクラッチによってエンジン速度が低下したならば、離脱するクラッチの速度がプロセスブロック３３０で検知される。

次いで、プロセスブロック３３２で、変速機のトルク出力がクラッチ速度とクラッチトルク及び滑り曲線とに基づいて離脱するクラッチから係合するクラッチに切り換えられる第２期間を決定する。第２期間が決定されると、係合するクラッチの被駆動部材速度とクラッチ切換を完了するための第２期間の長さとに基づいて、第２目標エンジン速度曲線を決定する。第２期間と第２目標エンジン速度を決定した後、プロセスブロック３３６は、離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、第２期間にクラッチトルク及び滑り曲線（プロセスブロック３１８）をたどってエンジンに第２目標エンジン速度曲線を追尾させ、増加する車両速度を維持するように、各クラッチを介して伝達されるトルクを同時に制御する。これらのステップが完了して車両が低い方のギヤで加速し続けると、本発明の方法は３３８で終了する。

図１１は、本発明の方法と、該方法が正トルクのシフトダウン事象期間の複式クラッチ変速機の２つのクラッチを介するトルク伝達の制御に対して持つ相互関係をグラフ表示している。相対的な時間線に対する２つのクラッチの相対速度を示すグラフは全体として４９０で示され、同じ相対的な時間尺度に対する２つのクラッチのトルク伝達の相対レベルのグラフは全体として５１０で示される。上で説明したように、正トルクのシフトダウンにおいては、離脱するクラッチの全体的に増加する速度は線４９４で示され、線４９６は係合するクラッチの全体的に増加してはいるがずっと高い相対的な増加する速度を示す。正トルクのシフトダウンによって、エンジンの出力トルクの分配が、高い方のギヤを駆動するクラッチから次の低い方のギヤを駆動するクラッチへ切り換えられる。したがって、（図７のプロセスブロック３２２及び３２４で）第１期間４９８と第１目標エンジン速度曲線５００が決定されると、エンジン速度５０２に第１目標エンジン速度５００を追尾させる。これが生じるのは、離脱するクラッチに加わる圧力が低下して（図７のプロセスブロック３２６）エンジン速度を増加させるときであり、係合するクラッチに加わる圧力も、エンジン速度の制御を助け、係合するクラッチの速度を増加させるために、わずかな所定量だけ増大される。これらの変化は、図１１で、第１期間４９８における離脱するクラッチのトルク線５１４に対する直線的な変化４９２と、係合するクラッチのトルク線５１２に対する変化５１６に示される。

次いで、（図７のプロセスブロック３３２及び３３４で）第２期間５０４と第２目標エンジン速度曲線５０６を決定し、それによってエンジン速度５０２に第２目標エンジン速度曲線５０６を追尾させる。第２期間５０４に線形の同時クラッチ切換が行われ（図７のプロセスブロック３２６）、これは（図１１の５１０において）第２期間５０４での係合するクラッチのトルク線５１２と離脱するクラッチのトルク線５１４によって示される。係合するクラッチが接続状態にされているので、第２目標エンジン速度曲線したがってエンジン速度は、クラッチとエンジンの速度が基本的に等しくなるとき、その新たに増加した相対値から増加し続けることができる。これが生じるのは、低い方のギヤを介して車両を加速するように車両が正トルク状況でシフトダウンしているからである。

それぞれのギヤシフト事象期間に、トルク出力が一方のクラッチから他方のクラッチに切り換わろうとするとき、シフト事象の予備部分が実行されなければならない。したがって、本発明の方法は、係合するクラッチにトルクを伝達せずに予備クラッチ圧の充填を行う追加的ステップと、離脱するクラッチを切り離す準備としてわずかに滑りを発生させるために、離脱するクラッチに加わる圧力を名目的に所定量だけ低下させる追加的ステップとを提供する。このような予備ステップは、それぞれのシフト状況の第１期間の直前に行われる。図８に示すように、予備期間４２７は、係合するクラッチの圧力充填４２６と離脱するクラッチの圧力の名目的な低下４２８が行われる垂直線４２５とから開始される。予備期間４２７は、垂直線４２９で第１期間４０８が開始するまで続行する。同様に、同じ予備ステップが他のシフト状況でも行われ、図９、図１０及び図１１に示されている。図９では、４５６及び４５８として示す予備ステップが、垂直線４５５と垂直線４５９との間の予備期間４５７に行われる。図１０では、４８６及び４８８として示す予備ステップが、垂直線４８５と垂直線４８９との間の予備期間４８７に行われる。図１１では、５１６及び５１８として示す予備ステップが、垂直線５１５と垂直線５１９との間の予備期間５１７に行われる。

さらに、本発明の方法は、以上に説明したシフト状況の組合せを制御することができる。例えば、複式クラッチ変速機を有する車両が加速中であり、正トルクのシフトアップが指令されていても、運転者は減速が必要とされる低い方の位置に車両のスロットルを解放することが可能である。この状況においては、トルクが負トルクに変わって、負トルクのシフトダウンが指令される前に、正トルクのシフトアップが第１期間のクラッチ切換を完了してしまっていることがあり得る。このようにして、本発明の方法は、必要ならば、このような組合わされたシフト事象を制御するために、正のシフトアップの第１期間から負のシフトダウンの第１期間に即座に移行することができる。したがって、本方法はまた、車両の動作によって動的に要求される様々なシフト状況の間を移動するように動作可能である。

本発明を例示によって説明してきた。用いた術語は、本質的に限定的ではなく説明のためのものである。以上の教示に照らせば、本発明の数多くの変更及び変形が可能である。したがって、特許請求の範囲内において、本発明を具体的に説明した以外にも実施することができる。

本発明の方法は、複式クラッチ変速機の円滑且つ効率的なシフトを実現することによって、従来のすべての複式クラッチ変速の欠点及び短所を克服する。本発明の方法は、離脱するクラッチから係合するクラッチへの線形且つ反比例的な切換を実現し、シフト期間の車両の速度を維持するようにクラッチ圧を変更する。これによって、非効率的なトルク伝達及び不適切な乗り心地特性につながるエンジン及び車両速度の非制御の変化を引き起こすクラッチの非線形的な切換を使用する従来の方法と比べると、車両の全般的な操縦性及び快適性が向上する。さらに、本発明の方法は、複式クラッチ変速機のクラッチを介するトルク伝達を直接的且つ有効に制御することによって、従来の方法の欠点を克服する。このようにして、本発明の方法は、シフト事象期間に車両に影響を与える広範且つ多様な変化を考慮し且つそれらに対処するものである。

本発明の方法によって制御できる複式クラッチ変速機を全体的に示す模式図である。 本発明の方法によって制御できるクラッチアクチュエータの電気式油圧制御回路を示す模式図である。 シフト事象期間に複式クラッチ変速機を制御するための本発明の方法を示すブロック図フローチャートである。 正トルクシフトアップ事象期間に複式クラッチ変速機を制御するための本発明の方法を示すブロック図フローチャートである。 負トルクシフトダウン事象期間に複式クラッチ変速機を制御するための本発明の方法を示すブロック図フローチャートである。 負トルクシフトアップ事象期間に複式クラッチ変速機を制御するための本発明の方法の加速度曲線を示すブロック図フローチャートである。 正トルクシフトダウン事象期間に複式クラッチ変速機を制御する本発明の方法を示すブロック図フローチャートである。 正トルクシフトアップ事象期間における、時間経過に伴うエンジン速度とクラッチのトルク伝達とに関して複式クラッチ変速機を制御する本発明の方法を示すグラフである。 負トルクシフトダウン事象期間における、時間経過に伴うエンジン速度とクラッチのトルク伝達とに関して複式クラッチ変速機を制御する本発明の方法を示すグラフである。 負トルクシフトアップ事象期間における、時間経過に伴うエンジン速度とクラッチのトルク伝達とに関して複式クラッチ変速機を制御する本発明の方法を示すグラフである。 正トルクシフトダウン事象期間における、時間経過に伴うエンジン速度とクラッチのトルク伝達とに関して複式クラッチ変速機を制御する本発明の方法を示す曲線である。

Claims (9)

1. ギヤシフト時に複式クラッチ変速機の２つのクラッチのそれぞれを介して伝達されるトルクを制御する方法であって、前記２つのクラッチの第１クラッチが離脱するクラッチであり、また前記２つのクラッチの第２のクラッチが係合するクラッチであり、
   シフトが指令された時点を決定するステップと、
   前記離脱する・クラッチの被動部材の速度を検知するステップと、
   クラッチ切換のために望ましいクラッチトルクと滑り曲線を決定するステップと、
   前記係合するクラッチの被駆動部材の速度を検知するステップと、
   前記離脱するクラッチの被駆動部材の前記速度と、前記クラッチトルク及び滑り曲線と、前記係合するクラッチの被駆動部材の前記速度とに基づいて目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   前記離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、前記係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、前記クラッチトルク及び滑り曲線をたどってエンジンに前記目標エンジン回転速度曲線を追尾させることによって、前記変速機のトルク出力が前記離脱するクラッチから前記係合するクラッチに切り換えられるように、それぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御するステップと、
   前記係合するクラッチが全出力トルクを伝達するようになると、車両速度を維持するようにエンジンに前記目標エンジン速度曲線を追尾させるために、前記係合するクラッチに加わる圧力を変更するステップと、
   を含む方法。
2. 前記変速機が正トルクの適用時にシフトアップを実行し、
   さらに、
   前記クラッチ速度と前記クラッチトルク及び滑り曲線とに基づいて、前記変速機の前記トルク出力が、前記離脱するクラッチから前記係合するクラッチへ切り換えられる第１期間を決定するステップと、
   前記クラッチ切換を完了するために、前記係合するクラッチの被駆動部材の前記速度と前記第１期間の長さとに基づいて第１目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   前記離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、前記係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、前記第１期間に前記クラッチトルク及び滑り曲線をたどってエンジンに前記目標エンジン速度曲線を追尾させ、それによって切換時に車両の加速を維持するように、ぞれぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記変速機が正トルクの適用時にシフトアップを実行し、
   さらに、
   前記係合するクラッチが高い方のギヤで全出力トルクを伝達するようになると、前記係合するクラッチに加わる圧力を低下させることによって、エンジン速度を低下させ且つ車両速度を維持する第２期間を決定するステップと、
   前記エンジン速度の低下を完了するために、前記係合するクラッチの前記速度と前記第２期間の長さとに基づいて第２目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   車両速度が高い方のギヤで維持されるように、エンジンに前記第２目標エンジン速度曲線を追尾させるために前記係合するクラッチに加わる圧力を増大させるステップと、
   エンジンの速度と接続されたクラッチの速度とが基本的に等しくなると、エンジンと車両がエンジンスロットル位置に応答して高い方のギヤでさらに加速できるように、前記係合するクラッチに加わる圧力を所定量だけ低下させるステップと、
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記変速機が負トルクの適用時にシフトダウンを実行し、
   さらに、
   前記クラッチ速度と前記クラッチトルク及び滑り曲線とに基づいて、前記変速機のトルク出力が前記離脱するクラッチから前記係合するクラッチに切り換えられる第１期間を決定するステップと、
   前記クラッチ切換を完了するために、前記係合するクラッチの被駆動部材の前記速度と前記第１期間の長さとに基づいて第１目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   前記離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、前記係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、前記期間に前記クラッチトルク及び滑り曲線をたどってエンジンに前記第１目標エンジン速度曲線を追尾させ、それによってクラッチ切換時に車両の減速を維持するように、それぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記変速機が負トルク適用時にシフトダウンを実行し、
   さらに、
   前記係合するクラッチが高い方のギヤで全出力トルクを伝達するようになると、前記係合するクラッチに加わる圧力を低下させることによって車両速度を維持するようにエンジン速度を低下させる第２期間を決定するステップと、
   前記エンジン速度の低下を完了するために、前記係合するクラッチの前記速度と前記第２期間の長さとに基づいて第２目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   車両速度が低い方のギヤでさらに低下するように、エンジンに前記第２目標エンジン速度曲線を追尾させるために前記係合するクラッチに加わる圧力を増大させるステップと、
   エンジンの速度と接続されたクラッチの速度とが基本的に等しくなると、エンジンと車両がエンジンスロットル位置に応答して低い方のギヤでさらに減速できるように前記係合するクラッチに加わる圧力を低下させるステップと、
   をさらに含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記変速機が負トルクを適用するシフトアップを実行し、
   さらに、
   前記離脱するクラッチに加わる圧力を低下させることによって車両速度を維持するようにエンジン速度を低下させる第１期間を決定するステップと、
   前記エンジン速度の低下を完了するために、前記離脱するクラッチの前記速度と前記第１期間の長さとに基づいて、第１目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   車両速度を現時点のギヤで維持しながら、エンジン速度を低下させ且つエンジン速度に前記第１目標エンジン速度曲線を追尾させるために前記離脱するクラッチに加わる圧力を低下させるステップと、
   高い方のギヤにクラッチ切換を行う前に、エンジンをさらに低下させるために前記係合するクラッチに加わる圧力をわずかな所定量だけ増大させるステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記変速機が負トルクの適用するシフトアップを実行し、
   さらに、
   前記変速機のトルク出力が、前記クラッチ速度と前記クラッチトルク及び滑り曲線とに基づいて、前記離脱するクラッチから前記係合するクラッチに切り換えられる第２期間を決定するステップと、
   前記クラッチ切換を完了するために、前記係合するクラッチの被駆動部材の前記速度と前記第２期間の長さとに基づいて第２目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   前記離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、前記係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、前記第２期間に前記クラッチトルク及び滑り曲線をたどってエンジンに前記第２目標エンジン速度曲線を追尾させ、それによって低下する車両速度を維持するように、それぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御するステップと、
   をさらに含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記変速機が正トルクを適用するシフトダウンを実行し、
   さらに、
   前記離脱するクラッチに加わる圧力を低下させることによってエンジン速度を低下させる第１期間を決定するステップと、
   前記エンジン速度低下を完了するために、前記離脱するクラッチの前記速度と前記第１期間の長さとに基づいて第１目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   増加する車両速度を維持しながら、高い方のギヤから低い方のギヤに切り換える準備として、エンジン速度を増加させ且つエンジン速度に前記第１目標エンジン速度曲線を追尾させるために、前記離脱するクラッチに加わる圧力を低下させるステップと、
   増加する車両速度を維持するように、低い方のギヤに切り換える直前の前記第１期間の終わりに、高い方のギヤで利用可能な最大トルクを供給するために、前記離脱するクラッチに加わる圧力を一時的に所定量だけ増大させるステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記変速機が正トルクを適用するシフトダウンを実行し、
   さらに、
   前記クラッチ速度と前記クラッチトルク及び滑り曲線とに基づいて、前記変速機のトルク出力が前記離脱するクラッチから前記係合するクラッチに切り換えられる第２期間を決定するステップと、
   前記クラッチ切換を完了するために、前記係合するクラッチの被駆動部材の前記速度と前記第２期間の長さとに基づいて第２目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   前記離脱するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に低下させ、反比例の比率で、前記係合するクラッチを介して伝達されるトルクを直線的に増大させて、前記第２期間に前記クラッチトルク及び滑り曲線をたどってエンジンに前記目標エンジン速度曲線を追尾させ、それによって増加する車両速度を維持するように、それぞれのクラッチを介するトルク伝達を同時に制御するステップと、
   をさらに含む、請求項８に記載の方法。