JP2005214346A - 変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 変速時に運転者が感じる違和感を抑制する。
【解決手段】 ＥＣＵは、車両の車速および現在のギア段を検出するステップ（Ｓ１００）と、変速が必要か否かを判別するステップ（Ｓ１０２）と、変速が必要である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ダブルクラッチ制御を行なうために必要な時間Ｔ（Ｄ）を算出するステップ（Ｓ１０４）と、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）を算出するステップ（Ｓ１０６）と、ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）が、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）よりも短いか否かを判別するステップ（Ｓ１０８）と、ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）が、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）よりも短い場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、ダブルクラッチ制御を実行して変速するステップ（Ｓ１１４）とを含むプログラムを実行する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、変速装置に関し、特に、常時噛合式歯車変速機を有する変速装置に関する。

従来より、常時噛合式歯車変速機を有する変速装置において、クラッチの断接と、ギア段の選択をアクチュエータにより行なう技術が知られている。このような変速装置においては、ギア段を変更する際（たとえばダウンシフト）、ニュートラルの状態で一旦クラッチをつなぎ、エンジン回転数を上昇させて、常時噛合式歯車変速機の入力軸と出力軸とを同期させる、いわゆるダブルクラッチ制御が行なわれているものがある。

特開２００１−２８０４７２号公報（特許文献１）は、電子制御を好適に運用して一層の円滑化を図ることができる変速機の回転同期装置を開示する。特許文献１に記載の変速機の回転同期装置は、メインシャフトに対して回転自在であり、クラッチを介しエンジンにより駆動されるメインギアと一体に回転するドグギアと、メインシャフトと一体に回転するスリーブとを有し、電子的にシンクロ制御される変速機の回転同期を行なう。この変速機の回転同期装置は、ギア段切替えの時に、スリーブ回転数（メインシャフト回転数）より、変速目標ギア段のドグギア回転数（メインギア回転数）が低いときにはクラッチを一時的に接続しエンジン回転を制御してドグギア回転数を上昇させるダブルクラッチ制御を実行し、車速が低速でかつ減速しているときにダブルクラッチ制御を禁止するダブルクラッチ制御部を含む。

この公報に開示された発明によると、ダブルクラッチ制御によりスリーブ回転数に合うまでドグギア回転数を上昇させて回転同期を図ることができる。たとえば、坂道を登っているときのダウンシフトなどにおいて、車両がほとんど停止しそうな状況の中で、車速が低速でしかも顕著に低下している場合は、ダブルクラッチ制御が禁止される。ダブルクラッチ制御が禁止されると、スリーブ回転数の低下を利用して回転同期が迅速に行われるため、ギア段切替えが迅速に完了し、円滑で快適な変速感が得ることができる。
特開２００１−２８０４７２号公報

上記の公報に開示された変速機の回転同期装置においては、車速が低速でかつ減速している場合ではなく、ギア段切替えの時に、スリーブ回転数より、変速目標ギア段のドグギア回転数が低いときには、ダブルクラッチ制御が行なわれる。しかしながら、ダブルクラッチ制御はクラッチを切断した後、ギアをニュートラル状態にして一時的にクラッチを接続し、エンジン回転数を上昇させて、常時噛合式歯車変速機の入力軸回転数と出力軸回転数とを同期させる。同期完了後、再度クラッチを切断してギア断を切替えて再びクラッチを接続する。すなわち、クラッチ断操作を２回行なう必要があり、シンクロ制御と比較して、必ずしも変速時間が短くなるとは限らない。そのため、変速時間が長くなり、期待通りに変速が行なわれないという違和感を、車両の運転者に与えてしまうおそれがある。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、運転者に与える違和感を抑制できる変速装置を提供することである。

第１の発明に係る変速装置は、常時噛合式歯車変速機と、常時噛合式歯車変速機と動力機関との連結を断接するクラッチとを含む変速装置である。常時噛合式変速機は、入力軸と、出力軸と、変速時に入力軸の回転数および出力軸の回転数を機械的に同期させる同期機構とを含む。変速装置はさらに、常時噛合式歯車変速機を、入力軸と出力軸との機械的連結が解除された中立状態にするとともに、クラッチを接続し、動力機関の出力回転数を制御して、入力軸の回転数と出力軸の回転数とを同期させるための同期手段と、同期機構による同期に必要な時間を算出するための第１の算出手段と、同期手段による同期に必要な時間を算出するための第２の算出手段と、算出された時間を比較するための手段と、同期機構による同期に必要な時間が、同期手段による同期に必要な時間よりも短い場合は、同期機構により入力軸の回転数と出力軸の回転数とを同期させて、常時噛合式歯車変速機を変速し、同期手段による同期に必要な時間が、同期機構による同期に必要な時間よりも短い場合は、同期手段により入力軸の回転数と出力軸の回転数とを同期させて、常時噛合式歯車変速機を変速するための変速制御手段とを含む。

第１の発明によると、同期手段は、常時噛合式歯車変速機を、入力軸と出力軸との機械的連結が解除された中立状態にするとともに、クラッチを接続し、動力機関の出力回転数を制御して、入力軸の回転数と出力軸の回転数とを同期させる。第１の算出手段は、同期機構による同期に必要な時間を算出し、第２の算出手段は、同期手段による同期に必要な時間を算出する。算出された時間が比較され、変速制御手段は、同期機構による同期に必要な時間が、同期手段による同期に必要な時間よりも短い場合、同期機構を用いて入力軸の回転数と出力軸の回転数とを同期して、常時噛合式歯車変速機を変速し、同期手段による同期に必要な時間が、同期機構による同期に必要な時間よりも短い場合は、同期手段を用いて入力軸の回転数と出力軸の回転数とを同期して、常時噛合式歯車変速機を変速する。これにより、同期機構による同期および同期手段による同期のうち、同期に必要な時間が短いものを用いて入力軸と出力軸とを同期し、変速を行なうので、実際の変速時間が、運転者が期待する変速時間よりも長くなることを抑制できる。その結果、期待する変速時間と実際の変速時間との違いにより運転者に与える違和感を抑制できる変速装置を提供することができる。

第２の発明に係る変速装置においては、第１の発明の構成に加え、第１の算出手段は、予め記憶されたマップに基づいて、同期機構による同期に必要な時間を算出するための手段を含む。

第２の発明によると、第１の算出手段は、予め記憶されたマップに基づいて、同期機構による同期に必要な時間を算出する。これにより、同期機構による同期に必要な時間を速やかに算出することができる。

第３の発明に係る変速装置においては、第１の発明の構成に加え、第２の算出手段は、予め記憶されたマップに基づいて、同期手段による同期に必要な時間を算出するための手段を含む。

第３の発明によると、第２の算出手段は、予め記憶されたマップに基づいて、同期手段による同期に必要な時間を算出する。これにより、同期手段による同期に必要な時間を速やかに算出することができる。

第４の発明に係る変速装置は、車両に搭載されている。この変速装置は、第１ないし３のいずれかの発明の構成に加え、車両の運転者の運転嗜好を検出するための手段と、検出された運転嗜好に基づいて、同期手段による同期の実行および禁止を決定するための決定手段と、同期手段による同期が禁止された場合は、同期機構により入力軸回転数と出力軸の回転数とを同期させて、常時噛合式歯車変速機を変速させるための手段とをさらに含む。

第４の発明によると、車両の運転者の運転嗜好が検出され、検出された運転嗜好に基づいて、決定手段が、同期手段による同期の実行および禁止を決定する。これにより、たとえば、運転者がスイッチ操作によりギア段を選択するマニュアルシフトモードや、変速を行なうエンジン回転数を通常よりも高い回転数に変更するスポーツモードなどが選択されている場合およびアクセルペダルが踏込まれている場合のように、運転者が加速性を嗜好している否かが検出される。運転者が加速性を嗜好しているため、運転者が同期手段による同期の実行を予期しており、同期手段による同期中のエンジン音（たとえば吹き上がり音）を違和感として感じない場合は、同期手段による同期を実行し、そうでない場合は禁止することができる。同期手段による同期が禁止された場合は、同期機構により入力軸回転数と出力軸の回転数とを同期させて、常時噛合式歯車変速機が変速される。これにより、運転者が加速性を嗜好しておらず、同期手段による同期の実行を予期していない場合に、エンジンの吹き上がり音などを抑制することができる。その結果、運転者が期待する車両の作動と実際の車両の作動との違いにより運転者に与える違和感を抑制することができる。

第５の発明に係る変速装置は、第４の発明の構成に加え、検出された運転嗜好に基づいて、同期手段による同期が運転者に違和感を与えるか否かを判別するための手段をさらに含む。決定手段は、同期手段による同期が運転者に違和感を与えると判別された場合に、同期手段による同期の禁止を決定するための手段を含む。

第５の発明によると、検出された運転嗜好に基づいて、同期手段による同期が運転者に違和感を与えるか否かが判別され、同期手段による同期が運転者に違和感を与えると判別された場合、同期手段による同期の禁止が決定される。これにより、たとえば、運転者がスイッチ操作によりギア段を選択するマニュアルシフトモードや、変速を行なうエンジン回転数を通常よりも高い回転数に変更するスポーツモードなどが選択されている場合およびアクセルペダルが踏込まれている場合のように、運転者が加速性を嗜好しているか否かに基づいて、運転者が同期手段による同期の実行を予期し、同期手段による同期中のエンジン音（たとえば吹き上がり音）を違和感として感じるか否かを判別することができる。同期手段による同期中のエンジン音により運転者に違和感を与えると判別された場合は、同期手段による同期が禁止される。これにより、運転者が加速性を嗜好しておらず、同期手段による同期の実行を予期していない場合に、エンジンの吹き上がり音などを抑制し、運転者が期待する車両の作動と実際の車両の作動との違いにより運転者に与える違和感を抑制することができる。

第６の発明に係る変速装置は、第１ないし５のいずれかの発明の構成に加え、動力機関に供給されるエネルギの残量を検出するための手段と、検出されたエネルギの残量が、予め定められた残量より少ない場合、同期手段による同期を禁止し、同期機構による同期を実行するための手段とをさらに含む。

第６の発明によると、動力機関に供給されるエネルギの残量が検出され、検出されたエネルギの残量が、予め定められた残量より少ない場合、同期手段による同期が禁止され、同期機構による同期が実行される。これにより、エネルギの残量が予め定められた残量より少ない場合、同期手段による同期により、たとえば動力機関の出力回転数が上昇させられて、より多くのエネルギが消費されることを禁止することができる。その結果、燃費の悪化を抑えることができるとともに、運転者がエネルギの消費を抑えたいと考えている場合などに、消費量が抑制されないという違和感を抑制することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の第１実施の形態に係る変速装置を搭載した車両について説明する。車両１００は、ＦＦ（Front drive Front engine）車両である。なお、本発明に係る変速装置を搭載した車両は、ＦＦ車両に限られない。

車両１００は、従来のマニュアルトランスミッションと同じ形式の常時噛合式歯車変速機およびクラッチをアクチュエータにより作動させ、所望のギア段を形成するクラッチペダルレスの車両である。車両１００においては、車速とスロットル開度とにより規定されるマップに基づいて、アップシフトおよびダウンシフトを行なうオートシフトモードと、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギア段を選択できるマニュアルシフトモードとを選択することができる。オートシフトモードにおいては、通常よりも高いエンジン回転数で変速を行なうスポーツモードを選択することができる。

車両１００は、エンジン２００と、クラッチ３００と、トランスミッション４００と、デェファレンシャルギア（以下、デフと略して記載する）５００と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６００とを含む。本実施の形態に係る変速装置は、たとえばＥＣＵ６００により実行されるプログラムにより実現される。

エンジン２００は、インジェクタ（図示せず）により噴射された燃料と空気との混合気を、気筒内で爆発させてピストン（図示せず）を押し下げ、クランクシャフト２０２を回転させる内燃機関である。エンジン２００は、動力源として車両１００に搭載されている。車両１００は、エンジン２００からの駆動力により走行する。なお、エンジン２００の代わりに、その他、モータなどの動力機関を搭載してもかまわない。

クラッチ３００は、乾式単板式の摩擦クラッチである。図２に示すように、クラッチ３００は、クラッチ出力軸３０２と、クラッチ出力軸３０２に配設されたクラッチディスク３０４と、クラッチハウジング３０６と、クラッチハウジング３０６に配設されたプレッシャプレート３０８と、ダイヤフラムスプリング３１０と、クラッチレリーズシリンダ３１２と、レリーズフォーク３１４と、レリーズスリーブ３１６とを含む。

ダイヤフラムスプリング３１０が、プレッシャプレート３０８を図２において右方向に付勢することにより、クラッチディスク３０４が、エンジン２００のクランクシャフト２０２に取り付けられたフライホイール２０４に押付けられ、クラッチが接続される。

クラッチレリーズシリンダ３１２が、レリーズフォーク３１４を介して図２において右方向へ、レリーズスリーブ３１６を移動させることにより、ダイヤフラムスプリング３１０の内端部が図２において右方向へ移動する。ダイヤフラムスプリング３１０の内端部が図２において右方向へ移動すると、プレッシャプレート３０８が図２において左方向に移動し、クラッチディスク３０４とフライホイール２０４とが離れてクラッチが切断される。

クラッチレリーズシリンダ３１２は、油圧回路（図示せず）によって油圧が供給されることにより作動する。クラッチレリーズシリンダ３１２は、ＥＣＵ６００により制御される。クラッチ３００は、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではさらなる説明は繰返さない。なお、クラッチ３００を、電力により断接するようにしてもよい。

図１に戻って、トランスミッション４００は、インプットシャフト４０２と、アウトプットシャフト４０４と、ハウジング４０６とを含む。トランスミッション４００は、デフ５００と共に、ハウジング４０６内に収容されている。トランスミッション４００は、常時噛合式歯車変速機である。

インプットシャフト４０２とアウトプットシャフト４０４とは、平行に設けられている。インプットシャフト４０２とアウトプットシャフト４０４との間には、ギア比が異なる複数の変速ギア対４１１〜４１５と、後進ギア対４１６とが配設されている。

各変速ギア対を構成する２つのギアのうち、一方はインプットシャフト４０２に設けられており、他方はアウトプットシャフト４０４に設けられている。また、各変速ギア対を構成する２つのギアのうち、一方は、設けられているシャフトに対して空転可能であり、他方は、設けられているシャフトと一体的に回転する。各変速ギア対を構成する２つのギアは、常に噛合っている。

各変速ギア対４１１〜４１５には、それぞれと対応したクラッチギア４２１〜４２５が設けられている。シャフトとクラッチギア４２１〜４２５との間には、シャフトの回転数と、クラッチギア４２１〜４２５の回転数とを同期させて、連結するシンクロメッシュ機構４３１〜４３３が設けられている。いずれかのクラッチギア４２１〜４２５が、シンクロメッシュ機構４３１〜４３３のいずれかによりシャフトに連結されて、１速から５速のいずれかのギア段が成立する。全てのクラッチギアがシャフトに連結されていなければ、トランスミッション４００はニュートラル状態となる。

後進ギア対４１６は、カウンタシャフト（図示せず）に配設された後進用アイドル歯車と噛合わされる。後進ギア対４１６が後進用アイドル歯車と噛合わされることにより、後進ギア段が成立させられる。

シンクロメッシュ機構４３１〜４３３は、フォークシャフト４４０を介して、ＥＣＵ６００により制御されるアクチュエータ４４２により作動させられる。シンクロメッシュ機構４３１〜４３３は、キー式シンクロメッシュ機構である。なお、キー式シンクロメッシュ機構の代わりに、その他、ダブルコーンシンクロメッシュ機構などを用いてもかまわない。

図３（Ａ）および（Ｂ）を参照して、シンクロメッシュ機構４３１について説明する。なお、シンクロメッシュ機構４３２、４３３については、シンクロメッシュ機構４３１と同じであるため、ここではその説明は繰返さない。

図３（Ａ）に示すように、シンクロメッシュ機構４３１は、スリーブ４７０と、シンクロナイザキー４７２、キースプリング４７４と、シンクロナイザリング４８０と、変速ギア対４１１を構成するギアのうち、インプットシャフト４０２に対して空転可能に設けられた入力ギア４８２に設けられた、テーパ状のコーン部４８４とを含む。

スリーブ４７０は、フォークシャフト４４０を介して、アクチュエータ４４２により、クラッチギア４２１の方向に移動させられる。シンクロナイザキー４７２は、キースプリング４７４により、スリーブ４７０に対して付勢され、スリーブ４７０に係合している。スリーブ４７０とシンクロナイザキー４７２とは、シンクロナイザハブ（図示せず）と共に、インプットシャフト４０２と一体的に回転する。

シンクロナイザリング４８０は、入力ギア４８２とシンクロナイザキー４７２との間に設けられている。シンクロナイザリング４８０に設けられた溝には、シンクロナイザキー４７２が係合しており、シンクロナイザリング４８０とシンクロナイザキー４７２とは共に回転する。

スリーブ４７０が図３（Ａ）において右方向へ移動させられると、シンクロナイザキー４７２がスリーブ４７０と共に移動させられる。シンクロナイザキー４７２が移動すると、シンクロナイザリング４８０がコーン部４８４に押圧されてテーパ嵌合させられる。

シンクロナイザリング４８０とコーン部４８４とがテーパ嵌合させられると、シンクロナイザリング４８０とコーン部４８４との間の摩擦により、徐々にインプットシャフト４０２から入力ギア４８２に動力が伝達され、シンクロナイザリング４８０と入力ギア４８２とがある程度スリップしながら、インプットシャフト４０２の回転数と入力ギア４８２の回転数とが次第に等しくなる（同期する）。

入力ギア４８２は、変速ギア対４１１を構成するギアのうち、アウトプットシャフト４０４に一体的に設けられたギアと常に噛合っているため、インプットシャフト４０２の回転数と入力ギア４８２の回転数とが同期することにより、インプットシャフト４０２の回転数とアウトプットシャフト４０４の回転数とが同期する。

スリーブ４７０が更に右方向へ移動させられると、図３（Ｂ）に示すように、スリーブ４７０に設けられたスプライン４９０が、シンクロナイザリング４８０に設けられたスプライン４９２および入力ギア４８２に設けられたクラッチギア４２１と噛合わされる。スリーブ４７０のスプライン４９０が、クラッチギア４２１と噛合うと、インプットシャフト４０２とアウトプットシャフト４０４とが連結されて、変速ギア対４１１を介して、インプットシャフト４０２からアウトプットシャフト４０４に、動力が伝達される。

図１に戻って、インプットシャフト４０２は、スプライン４５０によってクラッチ３００のクラッチ出力軸３０２に連結されているとともに、アウトプットシャフト４０４には出力歯車４６０が配設されてデフ５００のリングギア５０２と噛合わされている。

デフ５００は、一対のサイドギヤ５０４、５０６を含む。サイドギヤ５０４、５０６にはそれぞれドライブシャフト５０８、５１０がスプライン嵌合などによって連結されている。ドライブシャフト５０８、５１０を介して、左右の前輪５１２、５１４に動力が伝達される。

ＥＣＵ６００には、アクセル開度センサ６０２、スポーツモードスイッチ６０４、シフトレバー６０６、回転数センサ６０８、温度センサ６１０、車速センサ６１２、入力回転数センサ６１４および出力回転数センサ６１６が接続されている。アクセル開度センサ６０２は、アクセル踏み量を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ６００に送信する。スポーツモードスイッチ６０４は、通常よりも高いエンジン回転数で変速を行ない、加速性を重視したスポーティな走行を嗜好する場合に、運転者により操作される。

シフトレバー６０６は、所望のギア段が選択されるように、運転者が操作する。シフトレバー６０６と対応したレンジ（たとえばＤレンジ）に応じて、トランスミッション４００のギア段が自動で形成される。また、運転者の操作に応じて、運転者が任意のギア段を選択できるマニュアルシフトモードを選択することができる。

回転数センサ６０８は、エンジン２００の回転数を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ６００に送信する。温度センサ６１０は、エンジン２００の油温を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ６００に送信する。車速センサ６１２は、ドライブシャフト５０８の回転数から車両１００の車速を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ６００に送信する。入力回転数センサ６１４はインプットシャフト４０２の回転数を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ６００に送信する。出力回転数センサ６１６はアウトプットシャフト４０４の回転数を検出し、検出結果を表す信号をＥＣＵ６００に送信する。

ＥＣＵ６００は、これらのセンサおよびスロットル開度センサ（図示せず）などから送られた信号と、ＲＯＭ（Read Only Memory）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、車両１００が所望の走行状態となるように、機器類を制御する。

図４を参照して、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵ６００が実行するプログラムの制御構造について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ６００は、車両１００の車速、スロットル開度および現在のギア段を検出する。車速、スロットル開度およびギア段の検出方法には、周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ６００は、検出された車速、スロットル開度および現在のギア段から、変速（ギア段の変更）が必要か否かを判別する。変速が必要であるか否かは、オートシフトモードで運転されている場合には、たとえばＲＯＭに記憶された変速線図などのマップを利用すればよい。一方、マニュアルシフトモードで運転されている場合には、たとえば運転者がシフトレバー６０６を操作したか否かにより判別するようにしてもよい。変速が必要と判別された場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。そうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ６００は、クラッチ３００を切断した後、トランスミッション４００をニュートラルの状態にして、一旦クラッチ３００を接続し、エンジン回転数を制御して、インプットシャフト４０２の回転数を、変速後のアウトプットシャフト４０４の回転数に同期させる制御（以下、ダブルクラッチ制御と記載する）を行なうために必要な時間Ｔ（Ｄ）を算出する。ダブルクラッチ制御を行なうために必要な時間Ｔ（Ｄ）を算出するには、たとえば、ギア段、インプットシャフト４０２の回転数、アウトプットシャフト４０４の回転数、変速前後のインプットシャフト４０２の回転数の差、エンジン回転数、エンジン２００の油温、クラッチストロークなどをパラメータとしたマップをＲＯＭに記憶しておき、このマップから時間Ｔ（Ｄ）を算出すればよい。

Ｓ１０６にて、ＥＣＵ６００は、ダブルクラッチ制御を行なわず、シンクロメッシュ機構４３１〜４３３のみにより、インプットシャフト４０２の回転数を、変速後のアウトプットシャフト４０４の回転数に同期させる（以下、シンクロ回転同期と記載する）ために必要な時間Ｔ（Ｓ）を算出する。シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）を算出するには、たとえば、ギア段、インプットシャフト４０２回転数、アウトプットシャフト４０４の回転数、変速前後のインプットシャフト４０２の回転数の差、エンジン回転数、エンジン２００の油温、シンクロナイザリング４８０にかかる荷重などをパラメータとしたマップをＲＯＭに記憶しておき、このマップから時間Ｔ（Ｓ）を算出すればよい。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ６００は、ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）が、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）よりも短いか否かを判別する。ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）が、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）よりも短い場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。そうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ６００は、運転者の運転嗜好を検出する。運転嗜好とは、たとえば、加速性に対する嗜好を指す。なお、運転嗜好はこれに限られない。運転嗜好を検出するには、たとえば、所望のギア段を、運転者がスイッチ操作により選択するマニュアルシフトモードや、変速を行なうエンジン回転数を、通常よりも高い回転数に変更するスポーツモードなどが選択されているか否か、およびアクセルペダルが踏まれているか否かなどにより検出する。なお、運転嗜好の検出方法は、これらのものに限られない。

Ｓ１１２にて、ＥＣＵ６００は、ダブルクラッチ制御により運転者に違和感を与えるか否かを判別する。運転者に与える違和感とは、たとえば、ダブルクラッチ制御を実行する際に発生するエンジン２００の吹き上がり音などを指す。なお、違和感は、これに限られない。マニュアルシフトモードやスポーツモードが選択されている場合およびアクセルペダルが踏まれている場合などは、運転者が加速性を嗜好しているため、運転者がダブルクラッチ制御の実行を予期しており、ダブルクラッチ制御を実行しても、エンジン２００の吹き上がり音などが、運転者に違和感を与えないと判別され（Ｓ１１２にてＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。運転者が加速性を嗜好していない場合などは、運転者がダブルクラッチ制御の実行を予期しておらず、ダブルクラッチ制御を実行すると運転者に違和感を与えると判別され（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。

Ｓ１１４にて、ＥＣＵ６００は、ダブルクラッチ制御を実行して変速する。Ｓ１１６にて、ＥＣＵ６００は、ダブルクラッチ制御を実行せずに変速する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵ６００の動作について説明する。なお、本実施の形態においては、一例として、運転者がブレーキペダルを踏み、車両を減速させる場合を想定して説明する。

運転者がブレーキペダルを踏み、車両を減速させると、車両１００の車速および現在のギア段が検出され（Ｓ１００）、変速が必要か否かが判別される（Ｓ１０２）。ここでは、現在３速のギア段で走行しており、車速が低下したため、２速のギア段に変更する必要がある（Ｓ１０２にてＹＥＳ）と想定する。

変速が必要であるため（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、ダブルクラッチを行なうために必要な時間Ｔ（Ｄ）が算出され（Ｓ１０４）、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）が算出される（Ｓ１０６）。各時間が算出されると（Ｓ１０４、Ｓ１０６）、ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）が、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）よりも短いか否かが判別される（Ｓ１０８）。ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）が、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）よりも短い場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、運転者の運転嗜好が検出される（Ｓ１１０）。

マニュアルシフトモードやスポーツモードが選択されている場合およびアクセルペダルが踏まれている場合など、運転者が加速性を嗜好していれば、運転者がダブルクラッチ制御の実行を予期しており、ダブルクラッチ制御を実行しても、エンジン２００の吹き上がり音などが、運転者に違和感を与えないと判別され（Ｓ１１２にてＮＯ）、ダブルクラッチ制御を実行して変速が行なわれる（Ｓ１１４）。

この場合、図５（Ａ）に示すように、時刻Ｔ（１）において、クラッチ３００が遮断されて、トランスミッション４００が、３速のギア段からニュートラル状態にされる。アウトプットシャフト４０４は、前輪５１２、５１２に常に連結されているため、アウトプットシャフト４０４の回転数は、車速の低下に従って、次第に低下していく。

３速から２速にダウンシフトする場合、ギア比が高くなるため、２速のギア段を形成する場合のインプットシャフト４０２の回転数は、３速のギア段を形成している場合のインプットシャフト４０２の回転数よりも高くなる。そのため、インプットシャフト４０２の回転数を、２速のギア段を形成した場合におけるアウトプットシャフト４０４の回転数まで上昇させ、インプットシャフト４０２の回転数を、変速後のアウトプットシャフト４０４の回転数に同期させる必要がある。

インプットシャフト４０２の回転数を、２速のギア段を形成する場合のインプットシャフト４０２の回転数まで上げるために、時刻Ｔ（２）において、クラッチ３００が接続されて、インプットシャフト４０２とクランクシャフト２０２とが連結される。インプットシャフト４０２とクランクシャフト２０２とが連結されると、インプットシャフト４０２の回転数が、２速のギア段を形成する場合のインプットシャフト４０２の回転数と同じになるまで、エンジン回転数が上げられる。

時刻Ｔ（３）において、インプットシャフト４０２の回転数が、２速のギア段を形成する場合のインプットシャフト４０２の回転数と同じになると、インプットシャフト４０２とアウトプットシャフト４０４との同期が完了し、クラッチ３００が切断されて、２速のギア段が形成される。その後、半クラッチ状態を経て、時刻Ｔ（４）において、クラッチ３００が接続され、変速が完了する。

シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）が、ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）よりも短い場合（Ｓ１０８にてＮＯ）および運転者が加速性を嗜好しておらず、運転者がダブルクラッチ制御の実行を予期していないため、ダブルクラッチ制御を実行すると、運転者に違和感を与えると判別される場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）は、ダブルクラッチ制御を実行せずに変速が行なわれる（Ｓ１１６）。

この場合、図５（Ｂ）に示すように、時刻Ｔ（５）において、クラッチ３００が切断されて、スリーブ４７０が２速のギア段を形成する変速ギア対と対応したクラッチギアの方向に移動させられ、ニュートラル状態を経由して、２速のギア段が形成されていく。

この状態では、スリーブ４７０を、２速のギア段を形成する変速ギア対と対応したクラッチギアの方向に移動させるにつれ、インプットシャフト４０２の回転数が上昇する。時刻Ｔ（６）において、スリーブ４７０と、２速のギア段を形成する変速ギア対と対応したクラッチギアとが係合し、インプットシャフト４０２の回転数が、２速のギア段を形成する場合のインプットシャフト４０２の回転数と同じになると、インプットシャフト４０２とアウトプットシャフト４０４との同期が完了する。同期が完了すると、半クラッチ状態を経て、時刻Ｔ（７）において、クラッチ３００が接続され、変速が終了する。

以上のように、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵは、車両の車速および現在のギア段を検出して、変速が必要か否かを判別する。変速が必要である場合、ダブルクラッチ制御を行なうために必要な時間Ｔ（Ｄ）およびシンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）を算出し、ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）が、シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）よりも短い場合、ダブルクラッチ制御を実行して変速する。シンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）が、ダブルクラッチ制御に必要な時間Ｔ（Ｄ）よりも短い場合、ダブルクラッチ制御を実行せずに変速する。これにより、インプットシャフトとアウトプットシャフトとの同期に必要な時間が長くなり、変速時間が長くなることを抑制できる。その結果、運転者の期待に沿ったタイミングで変速を行ない、期待する変速時間と実際の変速時間との際により運転者に与える違和感を抑制することができる。

＜第２の実施の形態＞
図６および７を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。前述の第１の実施の形態においては、運転者が違和感を感じるか否かに基づいて、ダブルクラッチ制御を実行するか否かを決定していたが、本実施の形態においては、さらに運転者の省エネ意識が強いか否かに基づいて、ダブルクラッチ制御を実行するか否かを決定する。なお、前述の第１の実施の形態と同一の構成および処理フローについては、同一の符号を付し、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図６に示すように、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両１００のＥＣＵ６００には、エコノミースイッチ６１８および燃料レベルセンサ６２０が接続されている。エコノミースイッチ６１８は、通常よりも低いエンジン回転数で変速（アップシフト）を行ない、燃費を重視した（燃料の消費を抑えた）走行（エコノミーモード）を嗜好する場合に、運転者によりオン操作される。

燃料レベルセンサ６２０は、燃料タンク７００に設けられている。燃料レベルセンサ６２０は、燃料タンク７００に蓄えられた燃料の残量を検出する。検出された残量を表す信号は、ＥＣＵ６００に送られる。

図７を参照して、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵ６００が実行するプログラムの制御構造について説明する。本実施の形態においては、Ｓ２００およびＳ２０２が加わっている点で、前述の第１の実施の形態と異なっている。その他の処理フローについては、前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ６００は、残燃料レベル（燃料の残量）およびエコノミースイッチ６１８の操作状態を検出する。なお、エコノミースイッチ６１８の操作状態、すなわちエコノミーモードが選択されているか否かは、運転者の運転嗜好の一種として検出される。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ６００は、運転者の省エネルギ（以下、省エネと略す）意識が強いか否かを判別する。たとえば、残燃料レベルが予め定められたレベルよりも低い場合およびエコノミースイッチ６１８がオン操作されている場合に、運転者の省エネ意識が強いと判別する。省エネ意識が強くない場合（Ｓ２０２にＮＯ）、処理はＳ１１４に移される。省エネ意識が強い場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１１６に移される。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵ６００の動作について説明する。

残燃料レベルおよびエコノミースイッチ６１８の操作状態が検出されると（Ｓ２００）、運転者の省エネ意識が強いか否かが判別される（Ｓ２０２）。燃料レベルが予め定められたレベルよりも高い場合およびエコノミースイッチ６１８がオフである場合は、省エネ意識が強くないと判別され（Ｓ２０２にＮＯ）、ダブルクラッチ制御を実行して変速が行われる（Ｓ１１４）。

燃料レベルが予め定められたレベルよりも低い場合およびエコノミースイッチ６１８がオンである場合、運転者の省エネ意識が強いと判別され（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、ダブルクラッチ制御を実行せずに変速が行なわれる（Ｓ１１６）。

以上のように、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵは、残燃料レベルおよびエコノミースイッチの操作状態を検出して、運転者の省エネ意識が強いか否かを判別する。省エネ意識が強くない場合、ダブルクラッチ制御を実行して変速する。省エネ意識が強い場合、ダブルクラッチ制御を実行せずに変速する。これにより、エンジンの出力回転数が上昇させられて、より多くの燃料が消費されることを抑制することができる。その結果、燃費の悪化を抑制することができるとともに、運転者が燃料の消費を抑えたいと考えている場合などに、消費量が抑制されないという違和感を抑制することができる。

＜第３の実施の形態＞
図８を参照して、本発明の第３の実施の形態について説明する。前述の第１の実施の形態においては、ＲＯＭに記憶されたマップを用いて、ダブルクラッチ制御を行なうために必要な時間Ｔ（Ｄ）およびシンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）を算出していたが、本実施の形態においては、同期に必要な実際の時間に基づいて、マップの値を補正（学習）していく。

その他の構成については、前述の第１の実施の形態と同じである。それらについての機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図８を参照して、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵ６００が実行するプログラムの制御構造について説明する。本実施の形態においては、Ｓ３００〜Ｓ３０４およびＳ４００〜Ｓ４０４が加わっている点で、前述の第１の実施の形態と異なっている。その他の処理については、前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、それらについては同一の符号を付し、詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ６００は、ダブルクラッチ制御の実際の実行時間ＴＲ（Ｄ）を算出（計測）する。実行時間ＴＲ（Ｄ）の算出は、たとえばＥＣＵ６００に含まれたタイマーカウンタなどを用いればよい。Ｓ３０２にて、ＥＣＵ６００は、マップ値Ｔ（Ｄ）と実行時間ＴＲ（Ｄ）との差ＴＤ（Ｄ）（ＴＤ（Ｄ）＝ＴＲ（Ｄ）−Ｔ（Ｄ））を算出する。

Ｓ３０４にて、ＥＣＵ６００は、時間差ＴＤ（Ｄ）を用いてマップ値を補正する。マップ値を補正するには、たとえばマップ値Ｔ（Ｄ）に補正値として０．１×ＴＤ（Ｄ）を加えるようにすればよい。なお、係数「０．１」は、なまし処理の一例であり、係数は「０．１」に限られない。

Ｓ４００にて、ＥＣＵ６００は、シンクロ回転同期の実際の実行時間ＴＲ（Ｓ）を算出（計測）する。実行時間ＴＲ（Ｓ）の算出は、たとえばＥＣＵ６００に含まれたタイマーカウンタなどを用いればよい。Ｓ４０２にて、ＥＣＵ６００は、マップ値Ｔ（Ｓ）と実行時間ＴＲ（Ｓ）との差ＴＤ（Ｓ）（ＴＤ（Ｓ）＝ＴＲ（Ｓ）−Ｔ（Ｓ））を算出する。

Ｓ４０４にて、ＥＣＵ６００は、時間差ＴＤ（Ｓ）を用いてマップ値を補正する。マップ値を補正するには、たとえばマップ値Ｔ（Ｓ）に補正値として０．１×ＴＤ（Ｓ）を加えるようにすればよい。なお、係数「０．１」は、なまし処理の一例であり、係数は「０．１」に限られない。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵ６００の動作について説明する。

ダブルクラッチ制御を実行して変速が行なわれると（Ｓ１１４）、ダブルクラッチ制御の実際の実行時間ＴＲ（Ｄ）が算出され（Ｓ３００）、マップ値Ｔ（Ｄ）と実行時間ＴＲ（Ｄ）との差ＴＤ（Ｄ）（ＴＤ（Ｄ）＝ＴＲ（Ｄ）−Ｔ（Ｄ））が算出される（Ｓ３０２）。この時間差ＴＤ（Ｄ）を用いて算出された補正値（０．１×ＴＤ（Ｄ））がマップ値Ｔ（Ｄ）に加えられて、マップ値Ｔ（Ｄ）が補正される（Ｓ３０４）。

ダブルクラッチ制御の実行せずに変速が行なわれると（Ｓ１１６）、シンクロ回転同期の実際の実行時間ＴＲ（Ｓ）が算出され（Ｓ４００）、マップ値Ｔ（Ｓ）と実行時間ＴＲ（Ｓ）との差ＴＤ（Ｓ）（ＴＤ（Ｓ）＝ＴＲ（Ｓ）−Ｔ（Ｓ））が算出される（Ｓ４０２）。この時間差ＴＤ（Ｓ）を用いて算出された補正値（０．１×ＴＤ（Ｓ））がマップ値Ｔ（Ｓ）に加えられて、マップ値Ｔ（Ｓ）が補正される（Ｓ４０４）。

以上のように、本実施の形態に係る変速装置を搭載した車両において、ＥＣＵは、ダブルクラッチ制御の実際の実行時間ＴＲ（Ｄ）およびシンクロ回転同期の実際の実行時間ＴＲ（Ｓ）を用いて、マップ値Ｔ（Ｄ）およびＴ（Ｓ）を補正していく。これにより、ダブルクラッチ制御を行なうために必要な時間Ｔ（Ｄ）およびシンクロ回転同期に必要な時間Ｔ（Ｓ）を精度よく算出することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る変速装置が搭載された車両を示す全体図である。 本発明の第１の実施の形態に係る変速装置が搭載された車両におけるクラッチを示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る変速装置が搭載された車両におけるシンクロメッシュ機構を示す部分断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係る変速装置が搭載された車両において、ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 ダブルクラッチ制御を実行する場合およびダブルクラッチ制御を実行しない場合のタイミングチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る変速装置が搭載された車両を示す全体図である。 本発明の第２の実施の形態に係る変速装置が搭載された車両において、ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る変速装置が搭載された車両において、ＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 車両、２００ エンジン、３００ クラッチ、４００ トランスミッション、４０２ インプットシャフト、４０４ アウトプットシャフト、４１１ 変速ギア対、４１６ 後進ギア対、４２１，４２２，４２３ クラッチギア、４３１，４３２，４３３ シンクロメッシュ機構、４４０ フォークシャフト、４４２ アクチュエータ、４７０ スリーブ、４７２ シンクロナイザキー、４７４ キースプリング、４８０ シンクロナイザリング、４８２ 入力ギア、４８４ コーン部、４９０ スプライン、４９２ スプライン、６０２ アクセル開度センサ、６０４ スポーツモードスイッチ、６０６ シフトレバー、６０８ 回転数センサ、６１０ 温度センサ、６１２ 車速センサ、６１４ 入力回転数センサ、６１６ 出力回転数センサ、６１８ エコノミースイッチ、６２０ 燃料レベルセンサ、７００ 燃料タンク。

Claims (6)

1. 常時噛合式歯車変速機と、前記常時噛合式歯車変速機と動力機関との連結を断接するクラッチとを含む変速装置であって、前記常時噛合式変速機は、入力軸と、出力軸と、変速時に前記入力軸の回転数および前記出力軸の回転数を機械的に同期させる同期機構とを含み、
   前記常時噛合式歯車変速機を、前記入力軸と前記出力軸との機械的連結が解除された中立状態にするとともに、前記クラッチを接続し、前記動力機関の出力回転数を制御して、前記入力軸の回転数と前記出力軸の回転数とを同期させるための同期手段と、
   前記同期機構による同期に必要な時間を算出するための第１の算出手段と、
   前記同期手段による同期に必要な時間を算出するための第２の算出手段と、
   算出された時間を比較するための手段と、
   前記同期機構による同期に必要な時間が、前記同期手段による同期に必要な時間よりも短い場合は、前記同期機構により前記入力軸の回転数と前記出力軸の回転数とを同期させて、前記常時噛合式歯車変速機を変速し、前記同期手段による同期に必要な時間が、前記同期機構による同期に必要な時間よりも短い場合は、前記同期手段により前記入力軸の回転数と前記出力軸の回転数とを同期させて、前記常時噛合式歯車変速機を変速するための変速制御手段とを含む、変速装置。
2. 前記第１の算出手段は、予め記憶されたマップに基づいて、前記同期機構による同期に必要な時間を算出するための手段を含む、請求項１に記載の変速装置。
3. 前記第２の算出手段は、予め記憶されたマップに基づいて、前記同期手段による同期に必要な時間を算出するための手段を含む、請求項１に記載の変速装置。
4. 前記変速装置は、車両に搭載され、
   前記変速装置は、
   前記車両の運転者の運転嗜好を検出するための手段と、
   検出された運転嗜好に基づいて、前記同期手段による同期の実行および禁止を決定するための決定手段と、
   前記同期手段による同期が禁止された場合は、前記同期機構により前記入力軸の回転数と前記出力軸の回転数とを同期させて、前記常時噛合式歯車変速機を変速させるための手段とをさらに含む、請求項１ないし３のいずれかに記載の変速装置。
5. 前記変速装置は、検出された運転嗜好に基づいて、前記同期手段による同期が運転者に違和感を与えるか否かを判別するための手段をさらに含み、
   前記決定手段は、前記同期手段による同期が運転者に違和感を与えると判別された場合に、前記同期手段による同期の禁止を決定するための手段を含む、請求項４に記載の変速装置。
6. 前記変速装置は、
   前記動力機関に供給されるエネルギの残量を検出するための手段と、
   検出されたエネルギの残量が、予め定められた残量より少ない場合、前記同期手段による同期を禁止し、前記同期機構による同期を実行するための手段とをさらに含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の変速装置。

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