JP2005291215A - 複式クラッチ変速機の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】第１のクラッチが初期ギヤ及び最終ギヤを駆動し第２のクラッチが中間ギヤを駆動する２段ギヤ・正ダウンシフト期間に、複式クラッチ変速機の２つのクラッチそれぞれで伝達されるトルクを制御する方法。
【解決手段】該制御方法は、クラッチの切替えに対する所望のクラッチトルク／滑り曲線を決定するステップと、目標エンジン速度曲線を決定するステップとを含む。エンジンに目標エンジン速度曲線を追尾させるため、変速機のトルク出力が第１のクラッチから第２のクラッチへと線形に切り替わるよう、各クラッチにおけるトルク伝達は同時に制御される。第１のクラッチが第２のクラッチより大きい割合で滑る際、該方法は、エンジンに目標速度を追尾させたまま、初期ギヤの同期装置を切り離し最終ギヤの同期装置を係合することにより、第１のクラッチにより駆動されるギヤを切り替える。各クラッチにおけるトルク伝達は同時に制御される。
【選択図】図３

Description

本出願は、「複式クラッチ変速機の制御方法」との名称を有する、２００３年２月２１日に出願された米国特許出願第１０／３７１，３８１号の一部継続出願である。
本発明は一般に、複式クラッチ変速機の制御方法に関し、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、２段ギヤにおける正トルク・ダウンシフトを自動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。エンジンのトルク及び速度は、車両の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、ドライブラインを動力装置と接続し切り離す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への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。手動変速機は比較的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１つの欠点は、ギヤのシフト期間に駆動接続が中断されることである。このことにより効率性が損なわれる。しかも、手動変速機を用いる車両においてギヤをシフトするには、運転者側に多大な身体的相互作用が必要である。

従来の自動車における動力の変速機の第２の一層新しい選択肢は自動変速機である。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よう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、より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ためのトルクコンバータなどの流体動力学的装置を必要とするので効率が低下するという欠点がある。更に、自動変速機は典型的に、手動変速機より機械的に複雑であるため、手動変速機より高価になる。

例えば、トルクコンバータは典型的に、内燃エンジンからのトルク入力に回転動作可能に接続されるインペラ組立体、インペラ組立体に駆動される関係において流体接続されるタービン組立体、及びステ−ター組立体又はリアクター組立体を備える。これらの組立体が合わさって、トルクコンバータ内の運動流体のための、実質的にドーナツ状の流路が形成される。個々の組立体は、機械的エネルギーを流体動力学的エネルギーに変換し、更に機械的エネルギーに戻すよう振舞う複数のブレード又は羽根を含む。従来のトルクコンバータのステ−ター組立体は、或る方向の回転に対してはロックされるが、インペラ組立体及びタービン組立体の回転方向に軸回りに自由に回転することができる。ステ−ター組立体が回転に対してロックされると、トルクコンバータによりトルクが増大される。トルク増大時には、トルクコンバータに関する出力トルクが入力トルクよりも大きい。しかし、トルク増大がない時には、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との間の円滑な継手となっている間、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、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なければならないことを意味する。ポンプの駆動と流体の加圧に要する動力は、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、「自動化された」従来型手動変速機が開発された。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るギヤホイールの係合を制御する同期クラッチを自動的にシフトするための変速機コントローラ又は任意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含む。しかし、これらのより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、負荷状態における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交付された米国特許第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等に交付された米国特許第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、一般には単に複式クラッチ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複式クラッチ組立体を備える。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を備え且つ動力を中断することのない、ギヤ間のシフトアップ及びダウンシフトが自動変速機の形態で実現可能である。つまり、或る種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つの乾式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独立して接続及び切離しを行うことができる。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、変速機内部の潤滑システムが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、従来の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、任意の所与の時点においては、１つのクラッチのみが接続されて動力を伝達する。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望ましいギヤを接続し、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。

このためには、複式クラッチ変速機には、前進ギヤ比をそれぞれの入力軸上に交互に配置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するためには、１速ギヤ及び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、従来の手動変速機におけるそれと同様である。各ギヤセットにおけるギヤの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。後進ギヤセットは、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、自動的に作動される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。個々のシフトを円滑且つ効率的に実行するためには、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なければならない非常に数多くの事象が存在する。従来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つの特定の領域は、複式クラッチ変速機のパワーシフトである。上記の通り、パワーシフトは、実際には複式クラッチ変速機の自動的なギヤシフト過程である。複式クラッチ変速機の本質上、クラッチ接続の正確な制御が必要であり、したがってギヤシフト過程の期間にクラッチを介して伝達されるトルクの正確な制御が必要である。さらに詳細には、離脱するギヤを駆動するクラッチが最小化され、係合するギヤを駆動するクラッチが最大化されるよう、各クラッチを介して伝達されるトルクの量を変えることによって、自動的なギヤシフトの過程が円滑且つ効率的に制御され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。

ギヤシフト過程におけるクラッチを介して伝達されるトルクの制御は、シフトアップ期間においてもダウンシフト期間においても、円滑な動作を提供し、変速機に対する係合するクラッチの粗い又は知覚可能なロックアップを回避し、且つ、エンジンと変速機との効率的な連係を提供することが必要である。従来の複式クラッチ変速機に対する制御機構は、このような要望を満たすクラッチトルク伝達の微妙な制御を適切には行なえない。現在の制御方法は、クラッチを要望に応じて動作させる一般的な能力を有する。しかし、現在の制御方法は、変速機での円滑なギヤ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微調整する能力に欠ける。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、単にクラッチ組立体の接続及び切離しを問題にするだけであり、シフト期間のエンジン速度の制御やシフトアップとダウンシフトとの差異を含むシフト過程の全ての態様に対応する制御を適切に提供することができない。

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技術による制御方法は、制御アルゴリズムを用いてこれらの欠点を克服しようと試みてきた。例えば、或る既知の方法では、電気的クラッチアクチュエータの動作を制御することによりクラッチの接続を制御し、複式クラッチ変速機のシフトアップ期間のトルク中断を避け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目指す用途に根本的に適合してはいるが、未だ改善の余地を残す幾つかの欠点を含んでいる。

特に注意すべきなのは、２段ギヤのダウンシフト（a downshift of two-gears）期間に、正トルク・ダウンシフトとしても知られる特定のパワーダウンシフトが起こることである。一般的に、正トルク・ダウンシフトという事象は、車両が「追い越しのために加速する」状態において最も起こりやすい。これは、エンジンのスロットル位置が元来、一定の車両速度を維持するかやや加速するように設定されているのに対して、他の車両を追い越すために急速に加速しようとする状態である。この場合、エンジン速度を急速に増加させて一層高いトルクを生成するＲＰＭ領域に置こうとする試みにおいて、エンジンのスロットル位置は最大化され、一段低いギヤへのダウンシフトが指令される。

或る場合には、車両速度とダウンシフトが指令された時の低い正トルク出力とに起因して、新しいスロットル位置によって設定される所望の速度増加を達成するために、２段ギヤのダウンシフトが必要とされ得る。これは、複式クラッチ変速機が最も高いギヤ、典型的にはたいていの複式クラッチ変速機の例において６速ギヤであるオーバードライブにある際に、最も頻繁に発生する。したがって、２段ギヤ・正トルク・ダウンシフト（two-gear positive torque downshift）は、複式クラッチ変速機における６速から４速へのギヤシフトを含む。上記のように、複式クラッチの物理的構成では、奇数番号のギヤが一方の入力軸上にあり、偶数番号のギヤが他方の入力軸上にある。このため、２段ギヤ・ダウンシフト（two-gear downshift）事象に対して、従来の制御アルゴリズムでは、まず６速から５速へのギヤシフトを実行した後で５速から４速へのギヤシフトを実行しなければならない。換言すると、このために複式クラッチ変速機は、偶数番号の入力軸における６速の接続から奇数番号の入力軸における５速の接続に移り、更に、偶数番号の入力軸に戻って４速に接続しなければならないことになる。

このことは、円滑な乗り心地及び操作性という観点で、現在の制御方法の問題となる。現在の制御方法では、単一のギヤシフトにおいても、ギヤシフト及びそれに伴うエンジン速度の変化が運転者に気づかれないほど円滑に行われるような、一方のクラッチから他方のクラッチへの円滑且つ効率的なトルク伝達ができないため、２段ギヤ・ダウンシフトでは更に大きな中断が引き起こされる。さらに詳細には、現在の制御方法における２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトは、それぞれが車両速度の唐突な変化を伴う２つの独立したギヤシフトをもたらす。

したがって、本技術分野において、クラッチのトルク伝達を制御することにより、ダウンシフトが効率的且つ円滑に実行されるよう、複式クラッチ変速機の２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトを動作的且つ能動的に制御する方法に対する要望が存在する。

関連技術の短所は、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によって克服される。本方法は、第１のクラッチが初期ギヤと最終ギヤを駆動し第２のクラッチが中間ギヤを駆動する２段ギヤ・正ダウンシフト（two-gear positive downshift）期間に、複式クラッチ変速機の２つのクラッチそれぞれにおいて伝達されるトルクを制御する。本方法は、初期ギヤにおける第１のクラッチの被駆動部材の速度を検知するステップ、中間ギヤにおける第２のクラッチの被駆動部材の速度を検知するステップ、最終ギヤにおける第１のクラッチの被駆動部材の速度を推定するステップ、及び、クラッチの切替えのためのクラッチトルク／滑り曲線を決定するステップを含む。該方法は、次いで、第1のクラッチの被駆動部材の速度、第2のクラッチの被駆動部材の速度、最終ギヤに対する第1のクラッチの被駆動部材の推定された速度、及び所望のクラッチトルク／滑り曲線に基づいて目標エンジン速度曲線を決定する。クラッチトルク／滑り曲線に従うため、及び、エンジンに目標エンジン速度曲線を追尾させるために、第１のクラッチで伝達されるトルクを線形に減少させるにつれて第２のクラッチで伝達されるトルクを反比例する割合で線形に増加させることにより、変速機のトルク出力が第１のクラッチから第２のクラッチに切り替わるよう各クラッチにおけるトルク伝達は同時に制御される。

第1のクラッチが第2のクラッチより大きい割合で滑るとき、該方法は、エンジンに目標速度を追尾し続けさせながら、初期ギヤの同期装置を切り離し最終ギヤの同期装置を係合することにより、第１のクラッチにより駆動されるギヤを切り替える。該方法は、次いで、クラッチトルク／滑り曲線に従い続けるため、及び、エンジンに目標エンジン速度曲線を追尾し続けさせるために、第２のクラッチで伝達されるトルクを線形に減少させるにつれて第１のクラッチで伝達されるトルクを反比例する割合で線形に増加させることにより、変速機のトルク出力が第２のクラッチから第１のクラッチに切り換えられるよう各クラッチにおけるトルク伝達を同時に制御する。該方法は、また、第１のクラッチが最終ギヤを駆動し全ての出力トルクを伝達すると、車両加速度が維持されるよう、エンジンに目標エンジン速度曲線を追尾し続けさせるように第１のクラッチへの圧力を連続的に変化させる。

したがって、本発明に係る方法は、シフト事象期間の車両速度を維持するような方法でクラッチにおけるトルク伝達を制御することにより、複式クラッチ変速機の２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトを制御する。本発明に係る方法は、それにより、エンジン及びクラッチ速度の従来の制御方法の不備を克服し、車両の速度及び勢いを中断させない。これにより、２つのギヤをダウンシフトさせることが必要とされる際に急激な正トルク・ダウンシフトを引き起こす従来の複式クラッチのシフト制御方法は、大きく改善される。したがって、本発明におけるシフトは、ダウンシフトの粗い又は目立つ「感覚」がないよう円滑且つ効率的に達成され、それにより、全体としての車両の操作性及び乗り心地が改善される。

添付の図面に関連して以下の説明を読むことにより、本発明の他の目的、特徴及び利点が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つのク入力を取り出し、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、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つとの間に配置された中間ギヤを含み、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と物理的に固着される。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と物理的に固着される。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ている。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上に固着されて配置されており、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とを固着して保持する。１速カウンタギヤ５２、２速カウンタギヤ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１速駆動ギヤ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２速被駆動ギヤ６６に噛合い係合する。２速被駆動ギヤ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から外側に延び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。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する。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、何らかのベアリング組立体、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の内部に配置され且つ回転自在に固定される。

様々な前進及び後進ギヤの接続及び切離しは、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つの前進ギヤ及び後進ギヤ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はあるが、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、独立型プロセスであってもよく、又は、１つのサブルーチンもしくは一連のサブルーチンのような、ＥＣＵ内部の一層大きな制御スキームの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切り離される。例として挙げれば、静止始動から運行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知られた適切な装置があり得る。

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の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を介して選択的に油圧を供給し、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の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の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の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に流される所与の制御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。

図３に示される本発明の方法２００は、第１のクラッチが初期の離脱するギヤ（この例では６速ギヤ）及び最終の係合するギヤ（４速ギヤ）に推進力を与え、第２のクラッチが中間ギヤ（５速ギヤ）に推進力を与える２段ギヤ・正トルク・ダウンシフト期間に、複式クラッチ変速機の２つのクラッチそれぞれで伝達されるトルクを制御する。したがって、本方法は、２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトについて複式クラッチ変速機１０のクラッチ３２及び３４におけるトルク伝達を制御することにより、ギヤシフトの過程を動作的に制御する。

動作において、ＥＣＵ又は他の制御装置が（本発明の範囲外であるいくつかの他の制御パラメータにより）２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトが必要であると決定すると、本発明の方法が始動される。この方法は、最初の入口ブロック２０２において開始し、初期ギヤ（この例では６速ギヤ）における第１のクラッチの被駆動部材の速度を検知する処理ブロック２０４、中間ギヤ（５速）における第２のクラッチの被駆動部材の速度を検知する処理ブロック２０６、最終ギヤ（４速）における第１のクラッチの被駆動部材の速度を推定する処理ブロック２０８、及び、シフト期間のクラッチ切替えに対する所望のクラッチトルク／滑り曲線を決定する処理ブロック２１０に続く。

所望のクラッチトルク／滑り曲線の決定は、ルックアップ・テーブルに保持され又はＥＣＵ内のアクセス可能なメモリに蓄積され得る様々なトルク／滑り曲線のうちの任意の１つの適用に基づく。これらのトルク／滑り曲線は予め決定され、クラッチトルク及び滑りの経時的変化として数学的に表される。異なる状況又は異なるギヤチェンジに対して、異なる曲線が利用され得る。曲線は、望ましい一般的な「シフト感覚」に基づいて求められる。しかし、複式クラッチ変速機に対するトルク／滑り曲線として最も望ましいのは、個々のクラッチの線形の漸増（ramp up）及び漸減（ramp down）をもたらすものであることがわかっている。線形の曲線は、２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトに対して、第1のクラッチから第２のクラッチへ、更に第1のクラッチへの円滑且つ効果的な遷移をもたらす。

処理ブロック２１２において、第１のクラッチの被駆動部材の速度、第２のクラッチの被駆動部材の速度、最終ギヤに対する第１のクラッチの被駆動部材の推定された速度、及び所望のクラッチトルク／滑り曲線に基づいて、目標エンジン速度曲線が決定される。次いで、処理ブロック２１４において、本方法は、変速機のトルク出力が第１のクラッチから第２のクラッチへ、更に第１のクラッチへと切替えられるよう、各クラッチにおけるトルク伝達を同時に制御する。これは、クラッチトルク／滑り曲線（処理ブロック２１０）に従うよう、第１のクラッチで伝達されるトルクが線形に減少させるにつれて第２のクラッチで伝達されるトルクが反比例する割合で線形に増加させることにより起こる。これにより、エンジンは、処理ブロック２１２で決定された目標エンジン速度曲線を追尾し始める。

エンジンが目標速度を追尾し、第１のクラッチが第２のクラッチよりも大きい割合で滑る際、（偶数速の）初期入力軸上のギヤが引き継がれる。さらに詳細には、処理ブロック２１６において、偶数速の入力軸上で初期（６速）ギヤの同期装置が切り離され、最終（４速）ギヤの同期装置が係合される。次いで、本方法は、処理ブロック２１８において、クラッチトルク／滑り曲線に従い続けるために、第２のクラッチで伝達されるトルクが線形に減少させられるにつれて第１のクラッチで伝達されるトルクが反比例する割合で線形に増加させられるよう、各クラッチにおけるトルク伝達を同時に制御する。換言すると、個々のクラッチが独立して制御されるため、２つの切替えの期間に、全トルクは個々のクラッチ間で線形に割当てられる。

注目すべきことに、初期ギヤから中間ギヤへの第1のクラッチと第２のクラッチとの切替え期間に、第２のクラッチは完全には接続されない。第２のクラッチは、偶数速の入力軸でのギヤ切替えが起こり得るまでエンジンが目標速度を追尾し続けることを可能にするのに十分な量のトルクを伝達するに過ぎない。このようにして、本発明の方法は、従来の２段ギヤ・正トルク・ダウンシフト事象において中間ギヤを完全に接続することにより引き起こされていた粗いシフトを避ける。そのため、本発明に係る２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトは、円滑且つ効率的に行われる。本方法は、第１のクラッチが最終ギヤを駆動して全出力トルクを伝達すると、エンジンが目標エンジン速度曲線を追尾し続けることにより車両加速度が維持されるよう、第１のクラッチに加えられる圧力が連続的に変化させられる処理ブロック２２０に続く。したがって、シフト事象が完了すると、処理ステップ２２０において車両加速度は円滑に維持される。その後、本発明の方法はステップ２２２において制御ルーチンを抜け、ＥＣUに戻ってもう一度制御ルーチンを繰り返す。

クラッチの係合を制御してシフト期間のエンジン速度、ひいては車両速度を調節するために利用される目標エンジン速度曲線を論じる際、「目標エンジン速度」という用語及びそれに関連する概念は、一般的な慣行においては多数の意味を持ち得るが、本明細書において使用される術語は明確に理解されるべきである。一般的な用法では、「目標エンジン速度」という用語は「エンジン速度制御」の機構又は方法について用いられ得る。本明細書において使用される「エンジン速度制御」という用語は、エンジンを特定の速度（ＲＰＭ）に保ち、又はエンジンを特定の速度に制限し、又はエンジン速度（及び、それに従うエンジン加速度）をエンジンの動作領域に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用いるエンジン速度制御は、固定点である又は動的制御を含む目標を利用し得る。この場合、本発明の方法は、変速機のシフト動作期間に、実際には絶えず変化する即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、及びクラッチにおける所望の滑りに基づく。したがって、複式クラッチ変速機のクラッチにおけるトルク伝達を制御することにより、エンジン速度は目標エンジン速度曲線を追尾させられる。

さらに詳細には、また、非限定的な例として、図３に示される本方法のステップは、図４に詳細に示されるステップを含み得る。上述のように、正トルク・ダウンシフトは、車両が「追い越しのために加速する」状況において最も起こりやすい。これは、エンジンのスロットル位置が、エンジン及び車両が加速し又は速度を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、エンジン速度を急速に増加させて一層高いトルクを生成するＲＰＭ領域に置こうとする試みにおいて、エンジンのスロットル位置は最大化され、一段低いギヤへのダウンシフトが指令され得る。図４の２３０に示される以下の方法のステップにおいて、正トルク・ダウンシフトが必要であるとの外部的な決定がなされると、本方法は、それが２段ギヤ・ダウンシフトであるべきか否かを決定する。この２段ギヤ・ダウンシフトの決定は、図３のステップに関して論じられたように、本発明に係る方法の外部でもなされ得ることが理解されるべきである。

ＥＣＵ又は他の制御装置が正トルク・ダウンシフトを指令することを決定すると、方法２３０は、開始入口ブロック２３２において始まり、エンジンのスロットル位置及び車両速度が検知される処理ブロック２３４に続く。判断ブロック２３６において、検知されたエンジンのスロットル位置及び車両速度に基づいて、２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトが必要か否かが決定される。判断ブロック２３６では、ＥＣＵが現在の車両速度及びエンジンスロットル位置に関する値を所定のパラメータのセットに適用し、２段ギヤ・シフトが必要か否かを決定することが理解されるべきである。パラメータには、例えば、最大位置に対するスロットルの位置、スロットル位置が変更されたときの速度、又は、新たなスロットル位置について推定された車両速度と現在の車両速度との差が含まれ得る。とにかく、２段ギヤ・ダウンシフトが必要か否かを決定する所定のパラメータは、運転者がそのような反応を望んでいると思われる場合には、車両を激しくダウンシフトし急激に加速したいという要望に対して変更又は選択され得る。車両重量及びエンジン動力のような他の要因もまた、特定の適用に大きく依存する所定のパラメータに加えられ得ることが、更に理解されるべきである。

所定のパラメータのセットが、２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトが必要だとする条件に合致する場合、「イエス」の経路から処理ブロック２４０に進む。判断ブロック２３６で２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトが必要ではないと決定された場合、「ノー」の経路がとられ、本発明の方法は出口ブロック２３８で終了する。この場合、単一のギヤの正ダウンシフトが必要であることが決定されているので、ＥＣＵは、本発明の範囲外である別の正トルク・ダウンシフト方法へと戻る出口へ進むことが理解されるべきである。

本発明に係る方法のステップを続ける際、処理ブロック２４０は、初期ギヤ（６速）を駆動する第１のクラッチの被駆動部材の速度を検知する。処理ブロック２４２は、シフト期間のクラッチ切替えに対する所望のクラッチトルク／滑り曲線を決定する。処理ブロック２４４は、中間ギヤ（５速）に対する第２のクラッチの被駆動部材の速度を検知し、処理ブロック２４６は、最終ギヤ（４速）に対する第１のクラッチの被駆動部材の速度を推定する。これらの値（ブロック２４０、２４２、２４４及び２４６からの値）は、処理ブロック２４８において、目標エンジン速度曲線を決定するために利用される。目標エンジン速度曲線が決定されると、第１のクラッチの被駆動部材の速度（処理ブロック２４０）及び中間ギヤに対する第２のクラッチの被駆動部材の速度（処理ブロック２４４）に基づいて、処理ブロック２５０において第１の時間間隔が決定される。第１の時間間隔は、第１のクラッチ及び第2のクラッチのトルク伝達が一方のクラッチから他方のクラッチへと切替わり得る点までエンジン速度が増加することを可能にする。次いで、目標エンジン速度及び第1の時間間隔の決定後に、ブロック２５２において、第1のクラッチに加えられる圧力が低減され、エンジン速度が増加させられて目標エンジン速度を追尾し始めさせられる。エンジンが目標エンジン速度を追尾し始めると、処理ブロック２５４は、クラッチ速度とクラッチトルク／滑り曲線とに基づいて、変速機のトルク出力が第1のクラッチから第2のクラッチへと切替えられる第2の時間間隔を決定する。

次いで、第2の時間間隔（処理ブロック２５４）において、クラッチトルク／滑り曲線（処理ブロック２４２）に従うとともにエンジンに目標エンジン速度曲線（処理ブロック２５０）を追尾し続けさせるために、第1のクラッチで伝達されるトルクが線形に減少させられるにつれて第２のクラッチで伝達されるトルクが反比例する割合で線形に増加させられるよう、処理ブロック２５８において各クラッチにおけるトルク伝達が同時に制御される。エンジン速度は、処理ブロック２６０において、偶数速の入力軸上で初期ギヤが切り離されて最終ギヤが係合される点まで第1のクラッチへの圧力が低減される際に、第2のクラッチへの圧力により制御される。処理ブロック２６２において、最終ギヤにおける第1のクラッチの被駆動部材の速度が検知され、処理ブロック２６４において第３の時間間隔が決定され得る。第３の時間間隔において、変速機のトルク出力は、クラッチ速度と、先に決定されたクラッチトルク／滑り曲線とに基づいて、中間ギヤの第2のクラッチから最終ギヤの第1のクラッチへと切り換えられる。そのため、第３の時間間隔（処理ブロック２６４）において、クラッチトルク／滑り曲線（処理ブロック２４２）に従うため、及びエンジンに目標エンジン速度曲線（処理ブロック２５０）を追尾し続けさせるために、第2のクラッチで伝達されるトルクが線形に減少させられるにつれて第1のクラッチで伝達されるトルクが反比例する割合で線形に増加させられるよう、処理ブロック２６６において、各クラッチにおけるトルク伝達が同時に制御される。これらのステップが完了し、車両が最終ギヤで加速すると、本発明の方法はステップ２６８において終了する。

本発明の方法、及び、該方法と２段ギヤ・正トルク・ダウンシフト期間における複式クラッチ変速機の２つのクラッチでのトルク伝達の制御との関係が、図５に示される。２つのクラッチと相対時間線との相対速度のグラフが３００に示され、２つのクラッチにおけるトルク伝達と同じ相対時間線との相対レベルのグラフが３５０に示される。上記のような２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトにおいて、第1のクラッチの概して増加する速度が線３０２で示され、第2のクラッチの概して増加してはいるがずっと高い相対速度が線３０４で示される。２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトは、エンジンの出力トルクの受け渡しを、より高い初期ギヤを駆動する第1のクラッチから中間ギヤ（一段低いギヤ）を駆動する第2のクラッチへと切替えさせ、最終ギヤへの切替えの後に第1のクラッチへと切り換えさせる。したがって、目標エンジン速度曲線３０６及び第1の時間間隔３０８が決定されると（図４の処理ブロック２４８及び２５０）、エンジン速度３１０は目標エンジン速度曲線３０６を追尾し始めさせられる。これは、第2のクラッチに加えられる圧力が所定の少量増加されてエンジン速度の制御を助け、第2のクラッチにおける速度を増加させる際に、第1のクラッチに加えられる圧力を低減する（図４の処理ブロック２５２）ことによりエンジン速度の増加を可能とするために起こる。これらの変化は、３１４における第1のクラッチトルク線３１２の線形の変化、及び第1の時間間隔３０８の３１８（図５）における第2のクラッチトルク線３１６の変化に示される。

垂直線３２４で始まる第2の時間間隔（図４の処理ブロック２５４）において、第1のクラッチで伝達されるトルクを線形に減少させながら第2のクラッチで伝達されるトルクを反比例する割合で線形に増加させることにより、変速機のトルク出力が第1のクラッチから第２のクラッチへと切替えられるよう、各クラッチにおけるトルク伝達の同時制御が提供される。このクラッチ制御はクラッチトルク／滑り曲線に従い、エンジンに目標エンジン速度を追尾させる。これは、第2の時間間隔３２２における、３５０（図５）の第1のクラッチトルク線３１２及び第2のクラッチトルク線３１６の変化により示される。中間ギヤにおける第2のクラッチへ切替えられると、エンジン速度は増加し続け、目標エンジン速度曲線を中断なしの上昇において更に追尾する。そのため、トルク伝達が中間ギヤに移る際、車両は円滑に加速し続ける。

２段ギヤ・正トルク・ダウンシフト事象に先立って、シフト事象の準備部分が達成されなければならないことが理解されるべきである。したがって、本発明の方法は、第2のクラッチに対しトルクを伝達せずに準備的なクラッチ圧の充填を実行し、第１のクラッチの切離しの準備としてわずかな滑りを引き起こすために第１のクラッチに加えられる圧力の所定のわずかな低減を実行する追加のステップを備える。これらの準備的なステップは、第１の時間間隔３０８の直前に発生する。図５に示すように、準備的ステップは、３３０における第2のクラッチへの圧力充填及び３３２における第１のクラッチの圧力のわずかな低減により、垂直線３２８で始まる準備期間３２６に発生する。それは、垂直線３３４における第１の時間間隔３０８の開始まで続く。準備期間は、後の第１のクラッチへの切り換えには必要ない。第１のクラッチのトルク伝達は、完全にゼロまで減少することはないからである。

垂直線３３８で開始することが示されるギヤチェンジ期間３３６に、第１のクラッチにおけるトルク伝達が低減されるのにつれて、中間ギヤにおいて第２のクラッチで伝達されるトルクを増加させることにより、エンジン速度が制御される。また、この時間間隔において、初期ギヤの同期装置が切り離され、最終ギヤの同期装置が係合される（図４の処理ブロック２６０）。第１のクラッチの速度は、最終ギヤへの切替えが起こり、クラッチがより小さい（即ち最終）ギヤへの切替えに応じて一層速く回転し始める３４０において増加していることがわかる。最終ギヤにおける第１のクラッチの速度が、目標エンジン速度３０６を満たすように上がると、垂直線３４４において第３の時間間隔３４２（図４の処理ブロック２６４）が始まる。第３の時間間隔３４２において、３５０（図５）の第１のクラッチトルク線３１２と第２のクラッチトルク線３１６との変化により示される、第２の同時の線形なクラッチ切替えが起こる（処理ブロック２６６）。第１のクラッチが最終ギヤに入り、第２のクラッチにおけるトルク伝達が低減されると、エンジン速度は垂直線３４６で示される第３の時間間隔３４２の終わりで横ばい状態になりつつも増加し続けるので、車両は最終ギヤにおいて円滑に加速し続ける。２段ギヤ・正トルク・ダウンシフトが起こる場合に、本発明の方法は、初期ギヤから中間ギヤへの完全なシフト及び中間ギヤから最終ギヤへの２度目の完全なシフトを避けることが理解されるべきである。

したがって、本発明の方法は、２段ギヤ・正ダウンシフト事象における複式クラッチ変速機の円滑且つ効果的なシフトを提供することにより、従来の全ての複式クラッチ変速機のシフト制御方法が有する欠陥及び不利益を克服する。本発明の方法は、第２のクラッチに完全に係合することなく第１のクラッチから第２のクラッチへ移り第１のクラッチへ戻る、２度の線形な反比例する切替えを提供する。これにより、クラッチの非線形な切替えを用いることにより引き起こされるエンジン速度及び車両速度の制御されない変化がシフト中の非効率的なトルク伝達や芳しくない乗り心地をもたらす従来方法と比較して、車両の全体的な操作性や乗り心地が改善される。

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のためではなく、説明を意図したものである。以上の教示に照らして、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、本発明は具体的に説明した態様以外でも実施され得る。

図１は、本発明の方法によって制御され得る複式クラッチ変速機を全体的に示す模式図である。 図２は、本発明の方法によって制御され得る複式クラッチ変速機の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。 図３は、２段ギヤ・正トルク・ダウンシフト事象の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。 図４は、２段ギヤ・正トルク・ダウンシフト事象の期間において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詳細なブロック図フローチャートである。 図５は、２段ギヤ・正トルク・ダウンシフト事象の期間において複式クラッチ変速機のエンジン速度及びクラッチトルク伝達を経時的に制御するための本発明の方法を示すグラフである。

Claims (5)

1. 第１のクラッチが初期ギヤ及び最終ギヤを駆動し第２のクラッチが中間ギヤを駆動する、２段ギヤ・正ダウンシフト期間に、複式クラッチ変速機の２つのクラッチそれぞれで伝達されるトルクを制御する方法であって、
   前記初期ギヤにおける前記第１のクラッチの被駆動部材の速度を検知するステップと、
   前記中間ギヤにおける前記第２のクラッチの被駆動部材の速度を検知するステップと、
   前記最終ギヤにおける前記第１のクラッチの被駆動部材の速度を推定するステップと、
   前記クラッチの切替えに対する所望のクラッチトルク／滑り曲線を決定するステップと、
   前記第１のクラッチの被駆動部材の前記速度、前記第２のクラッチの被駆動部材の前記速度、前記最終ギヤにおける前記第１のクラッチの被駆動部材の前記推定された速度及び前記所望のクラッチトルク／滑り曲線に基づいて、目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   前記クラッチトルク／滑り曲線に従うため、及び前記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、前記第１のクラッチで伝達されるトルクを線形に減少させるにつれて前記第２のクラッチで伝達されるトルクを反比例する割合で線形に増加させることにより、前記変速機のトルク出力が前記第１のクラッチから前記第２のクラッチに切り替わるよう各クラッチにおけるトルク伝達を同時に制御するステップと、
   前記エンジンが前記目標速度を追尾し、前記第１のクラッチが前記第２のクラッチより大きい割合で滑る際に、前記初期ギヤの同期装置を切り離し前記最終ギヤの同期装置を係合することにより、前記第１のクラッチにより駆動されるギヤを切り替えるステップと、
   前記クラッチトルク／滑り曲線に従い続けるため、及び前記エンジンに前記目標エンジン速度曲線を追尾し続けさせるために、前記第２のクラッチで伝達されるトルクを線形に減少させるにつれて前記第１のクラッチで伝達されるトルクを反比例する割合で線形に増加させることにより、前記変速機のトルク出力が前記第２のクラッチから前記第１のクラッチへと切り換えられるよう各クラッチにおけるトルク伝達を同時に制御するステップと、
   前記第１のクラッチが前記最終ギヤを駆動して全ての前記出力トルクを伝達すると、車両加速度を維持するために、前記エンジンに前記目標エンジン速度曲線を追尾し続けさせるよう前記第１のクラッチに加えられる圧力を連続的に変化させるステップと、
   を含む制御方法。
2. 請求項１記載の方法であって、更に、
   前記第１のクラッチの速度及び前記第２のクラッチの被駆動部材の速度に基づいて、前記第１のクラッチに加えられる圧力を減少させることにより前記エンジン速度が増加される第１の時間間隔を決定するステップと、
   車両速度を増加させ続けながら前記トルク出力が前記初期ギヤから前記中間ギヤへと切り替えられ得るよう、前記第１の時間間隔において、前記エンジン速度を増加させ前記目標エンジン速度曲線を追尾させるために前記第１のクラッチに加えられる圧力を減少させ前記第２のクラッチに加えられる圧力を増加させるステップと、
   を含む方法。
3. 請求項１記載の方法であって、更に、各クラッチにおける前記トルク伝達が前記第１のクラッチから前記第２のクラッチへと切り替えられる第２の時間間隔を決定するステップを含む方法。
4. 請求項１記載の方法であって、更に、
   前記最終ギヤへの切替え後に、前記第１のクラッチの前記被駆動部材の速度を検知するステップと、
   各クラッチにおける前記トルク伝達が前記第２のクラッチから前記第１のクラッチへと切り替えられる第３の時間間隔を決定するステップと、
   を含む方法。
5. 第１のクラッチが初期ギヤ及び最終ギヤを駆動し第２のクラッチが中間ギヤを駆動する正ダウンシフト期間に、複式クラッチ変速機の２つのクラッチそれぞれで伝達されるトルクを制御する方法であって、
   エンジンスロットル位置及び車両速度を検知するステップと、
   前記エンジンスロットル位置及び前記車両速度に基づいて２段ギヤ・正ダウンシフトが必要か否かを決定するステップと、
   前記初期ギヤにおける前記第１のクラッチの被駆動部材の速度を検知するステップと、
   前記クラッチ切替えに対するクラッチトルク／滑り曲線を決定するステップと、
   前記中間ギヤにおける前記第２のクラッチの被駆動部材の速度を検知するステップと、
   前記最終ギヤにおける前記第１のクラッチの被駆動部材の速度を推定するステップと、
   前記第１のクラッチの被駆動部材の前記速度、前記第２のクラッチの被駆動部材の前記速度、前記最終ギヤにおける前記第１のクラッチの被駆動部材の前記推定された速度及び前記所望のクラッチトルク／滑り曲線に基づいて、目標エンジン速度曲線を決定するステップと、
   前記第１のクラッチの速度及び前記第２のクラッチの被駆動部材の速度に基づいて、前記第１のクラッチに加えられる圧力を減少させることにより前記エンジン速度が増加される第１の時間間隔を決定するステップと、
   車両速度を増加させ続けながら前記トルク出力が前記初期ギヤから前記中間ギヤへと切り替えられ得るよう、前記エンジン速度を増加させ前記目標エンジン速度曲線を追尾させるために、前記第１の時間間隔において、前記第１のクラッチに加えられる圧力を減少させ前記第２のクラッチに加えられる圧力を増加させるステップと
   各クラッチにおける前記トルク伝達が前記第１のクラッチから前記第２のクラッチへと切り替えられる第２の時間間隔を決定するステップと、
   前記クラッチトルク／滑り曲線に従うため、及び前記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、前記第１のクラッチで伝達されるトルクを線形に減少させるにつれて前記第２のクラッチで伝達されるトルクを反比例する割合で線形に増加させることにより、前記変速機のトルク出力が前記第１のクラッチから前記第２のクラッチに切り替わるよう各クラッチにおけるトルク伝達を同時に制御するステップと、
   前記第１のクラッチにより駆動されるギヤを切り替えるために、前記エンジンが前記目標速度を追尾し前記第１のクラッチが前記第２のクラッチより大きい割合で滑る際に、前記初期ギヤの同期装置を切り離し前記最終ギヤの同期装置を係合するステップと、
   前記最終ギヤへの切替え後に、前記第１のクラッチの前記被駆動部材の速度を検知するステップと、
   各クラッチにおける前記トルク伝達が前記第２のクラッチから前記第１のクラッチへと切り替えられる第３の時間間隔を決定するステップと、
   前記クラッチトルク／滑り曲線に従い続けるため、及び前記エンジンに前記目標エンジン速度曲線を追尾し続けさせるために、前記第２のクラッチで伝達されるトルクを線形に減少させるにつれて前記第１のクラッチで伝達されるトルクを反比例する割合で線形に増加させることにより、前記変速機のトルク出力が前記第２のクラッチから前記第１のクラッチへと切り換えられるよう各クラッチにおけるトルク伝達を同時に制御するステップと、
   を含む制御方法。

Images