JP2006132574A - ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】2個のシフトアクチュエータおよびクラッチアクチュエータの一方が故障しても、故障していないグループ内での変速を補償する。
【解決手段】S3で変速指令ありと判定した場合、アップシフト指令かダウンシフト指令かに応じ、Ｓ5またはS8で、現在の選択変速段f(n-1)およびＳ2における単位変速段数aを用いて目標変速段f(n)＝f(n-1)＋aまたはf(n)＝f(n-1)−aを求める。S7,S8で目標変速段f(n)へ変速可能と判定するとき、S11で当該変速を行うと共にアクチュエータが正常に動作したか否かを判定する。正常なら変速指令に対して1段階ずつの通常変速が行われる。アクチュエータが異常なら、S19でフラグβを1にし、S2でa＝2にされるため、また、S18でのf(n-1)の更新が行われないことにより、故障したアクチュエータに係わる変速段グループの変速段の選択を禁止し、他方の変速段グループを成す変速段間で変速を行わせることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、個々のクラッチを介して共通な動力源からの回転を選択的に入力される第１入力軸および第2入力軸を具え、これら第1および第2入力軸と出力軸との間にそれぞれ第1変速段グループおよび第2変速段グループの歯車組をそれぞれ適宜伝動可能に設け、
第１および第2入力軸に係わるクラッチの締結・解放切り替え（掛け替え制御）と、第1および第2変速段グループ間での変速段の交互選択とにより自動変速を行わせるのに有用な、所謂ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションに関し、特に、上記両クラッチ用のクラッチアクチュエータや、変速段選択用のシフトアクチュエータが動作不能になった時のフェール時変速制御装置に関するものである。

ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションとしては従来、例えば特許文献１に記載のように、個々のクラッチを介してエンジン回転を選択的に入力される第１入力軸および第２入力軸を具え、第２入力軸を中空として第１入力軸上に回転自在に嵌合し、第１入力軸をエンジンから遠い第２入力軸の後端より突出させ、この突出した第１入力軸の後端部と、第１および第２入力軸に並置したカウンターシャフトとの間に、グループ分けした偶数変速段グループの歯車組をそれぞれ適宜伝動可能に設け、第２入力軸およびカウンターシャフト間に、グループ分けした奇数変速段グループの歯車組をそれぞれ適宜伝動可能に設け、選択変速段に応じた変速後の回転を、エンジンに近いカウンターシャフトの前端から出力軸を経て取り出すようにしたツインクラッチ式マニュアルトランスミッションが知られている。

かかるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの場合、一方の変速段グループにおける変速段を選択すると共に対応するクラッチを締結させた状態では、他方の変速段グループにおける何れの変速段も選択させないようにすると共に対応するクラッチを締結させておき、変速に当たっては、他方の変速段グループに係わるクラッチを解放した状態で、この変速段グループにおける変速段を選択し、上記一方の変速段グループに係わるクラッチを解放すると共に上記他方の変速段グループに係わる自動クラッチを締結する、所謂クラッチの掛け替え制御と、両変速段グループ間での変速段の交互選択とにより自動変速を行わせることができ、マニュアルトランスミッションでありながらその自動変速化が可能となる。

ところで、上記両クラッチの締結・解放を行うクラッチアクチュエータが故障したり、両変速段グループの変速段を適宜選択するシフトアクチュエータが故障した場合は、故障したアクチュエータに係わる変速段を含むグループの変速段への上記自動変速は勿論のこと、当該変速段への手動変速も不能になり、現在の変速段からの変速が不能であって現変速段を保っての走行を余儀なくされる。

かかるフェール時の対策について従来は提案がなされておらず、僅かに特許文献2に記載のごとく、変速動作に失敗したときの対策として、再度変速を試みるという技術が提案されている。
特開平８−３２００５４号公報 特開平10−２９９８８４号公報

しかし引用文献2に記載の対策は、クラッチアクチュエータおよびシフトアクチュエータがともに正常に動作することを前提とするものであり、これらアクチュエータが動作不能になった時は、これによる変速動作の失敗に呼応して再度変速を試みたとしても、現在の変速段からの変速が可能になることはなく、現変速段を保っての走行を余儀なくされることから、フェール時の問題解決にならない。

本発明は、前記2個のクラッチを締結・解放するクラッチアクチュエータと、前記第1変速段グループの歯車組および第2変速段グループの歯車組を対応する入出力軸間で伝動可能状態・伝動不能状態にするシフトアクチュエータとの少なくとも一方が、上記2個のクラッチを個々に締結・解放する2個一組のクラッチアクチュエータ、および/または、両変速段グループの歯車組を個々に伝動可能状態・伝動不能状態にする2個一組のシフトアクチュエータよりなるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションである場合、
上記2個一組としたアクチュエータのうち一方のアクチュエータが動作不能になったフェール時なら、フェールしていない変速段グループに係わる変速段間での変速が可能であるとの事実認識に基づき、この着想を具体化して現変速段を保っての走行を余儀なくされる問題を解消し得るようにしたツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明によるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置は、請求項１に記載した以下の構成とする。
先ず前提となるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを説明するに、これは、
個々のクラッチを介して共通な動力源からの回転を選択的に入力される第１入力軸および第2入力軸を具え、これら第1および第2入力軸と出力軸との間にそれぞれ第1変速段グループおよび第2変速段グループの歯車組をそれぞれ適宜伝動可能に設け、
前記2個のクラッチを締結・解放するクラッチアクチュエータと、前記第1変速段グループの歯車組および第2変速段グループの歯車組を対応する入出力軸間で伝動可能状態・伝動不能状態にするシフトアクチュエータとの少なくとも一方が、前記2個のクラッチを個々に締結・解放する2個一組のクラッチアクチュエータ、および/または、両変速段グループの歯車組を個々に伝動可能状態・伝動不能状態にする2個一組のシフトアクチュエータよりなるものとする。

本発明は、かかるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションに対し、以下のようなアクチュエータフェール検知手段および変速制限手段を設ける。
アクチュエータフェール検知手段は、前記2個一組としたアクチュエータのうち一方のアクチュエータが動作不能になったのを検知するものであり、
変速制限手段は、アクチュエータフェール検知手段により動作不能が検知されたアクチュエータに係わる変速段グループの変速段の選択を禁止し、他方の変速段グループを成す変速段間で変速を行わせるものである。

かかる本発明のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置によれば、
前記2個一組としたアクチュエータのうち一方のアクチュエータが動作不能になった時、 この動作不能が検知されたアクチュエータに係わる変速段グループの変速段の選択を禁止し、他方の変速段グループを成す変速段間で変速を行わせることから、
アクチュエータが動作不能になるフェール時も、制限はあるものの変速が可能であり、現変速段を保っての走行を余儀なくされるという問題を解消することができ。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になるフェール時変速制御装置を具えたツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを含む車両用パワートレーンをその制御系と共に示すシステム図で、
図2は、ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの骨子図を示す。

図1の車両用パワートレーンはエンジン1およびツインクラッチ式マニュアルトランスミッション2を具える。
エンジン1の出力軸（図2のクランクシャフト1a）を、クラッチハウジング3内における奇数変速段（第１速、第３速、第５速、後退）用の自動クラッチC1、および、偶数変速段（第２速、第４速、第６速）用の自動クラッチC2を介して、ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション2の奇数変速段（第１速、第３速、第５速、後退）用第1入力軸4（図2参照）および偶数変速段（第２速、第４速、第６速）用第２入力軸5（図2参照）に結合し、
ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション2の出力軸6（図2参照）を、図示せざるプロペラシャフトやディファレンシャルギヤ装置を介して左右駆動車輪に結合する。

図2に基づきツインクラッチ式マニュアルトランスミッション2を詳述するに、7は、クラッチハウジング3に連なる変速機ケースを示し、クラッチハウジング3内には上記自動クラッチC1，C2の他に、これらクラッチC1，C2およびエンジンクランクシャフト1a間を緩衝下に駆動結合するトーショナルダンパ8、および、このトーショナルダンパ8を介して常時エンジン駆動されるオイルポンプ9を内蔵させる。
ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション2は、オイルポンプ9からの作動油を媒体として、後述するクラッチC1,C2の締結制御を含む変速段選択制御を実行するものとする。

変速機ケース7内には以下の歯車変速機構を収納する。
前記のごとく奇数変速段クラッチC1および偶数変速段クラッチC2を介してトーショナルダンパ8からのエンジン回転を選択的に入力される第1入力軸4および第2入力軸5のうち第2入力軸5は中空とし、これを第1入力軸4上に嵌合するが、内側の第1入力軸4および外側の第2入力軸5を相互に同心状態で回転自在とする。

上記のごとく相互に回転自在に嵌合した第1入力軸4および第2入力軸5のエンジン側前端をクラッチC1,C2に結合する。
第1入力軸4を第2入力軸5の後端から突出させ、この突出した第1入力軸4の後端部4aに同軸に突き合わせて前記の変速機出力軸6を相対回転可能に設け、この出力軸6を変速機ケース7の後端から突出させる。
第1入力軸4、第2入力軸5、および出力軸6に平行に配してカウンターシャフト10を設け、これを変速機ケース7に回転自在に支持する。

カウンターシャフト10の後端にはカウンターギヤ11を一体回転可能に設け、これと同じ軸直角面内に配して出力軸6に出力歯車12を設け、これらカウンターギヤ11および出力歯車12を相互に噛合させてカウンターシャフト10を出力軸6に駆動結合する。
ここでカウンターギヤ11は、そのピッチ円直径を出力歯車12のピッチ円直径よりも小さくし、これらカウンターギヤ11および出力歯車12により減速歯車組を構成する。

第1入力軸4の後端部4aとカウンターシャフト10との間に奇数変速段（第１速、第３速）グループの歯車組G1,G3、および後退変速段の歯車組GRを設け、これらをエンジンに近いフロント側から、第１速歯車組G1、後退歯車組GR、および第３速歯車組G3の順に配置する。
第１速歯車組G1および後退歯車組GRは第2入力軸5の後端と変速機ケース中間壁7aとの間に位置させるが、後退歯車組GRを変速機ケース中間壁7aの直近に位置させ、第３速歯車組G3は変速機ケース中間壁7aの反対側においてその直近に、つまり、第1入力軸4の最後部に位置させる。

第１速歯車組G1は、第1入力軸4の後端部4aに一体成形した第１速入力歯車13と、カウンターシャフト10上に回転自在に設けた第１速出力歯車14とを相互に噛合させて構成する。
後退歯車組GRは、第1入力軸4の後端部4aに一体成形した後退入力歯車15と、カウンターシャフト10上に回転自在に設けた後退出力歯車16と、これら歯車15,16に噛合してこれら歯車15,16間を逆転下に駆動結合するリバースアイドラギヤ17とで構成し、リバースアイドラギヤ17を、変速機ケース中間壁7aに植設したリバースアイドラ軸18により回転自在に支持する。
第３速歯車組G3は、第1入力軸4の後端部4aに回転自在に設けた第３速入力歯車19と、カウンターシャフト10に駆動結合して設けた第３速出力歯車20とを相互に噛合させて構成する。

カウンターシャフト10には更に、第１速出力歯車14および後退出力歯車16間に配して１速−後退用同期噛合機構21を設け、
そのカップリングスリーブ21aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ21bに噛合させるとき、第１速出力歯車14がカウンターシャフト10に駆動結合されて後述するごとく第１速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ21aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ21cに噛合させるとき、後退出力歯車16がカウンターシャフト10に駆動結合されて後述するごとく後退を選択可能なものとする。

第1入力軸4の後端部4aには更に、第３速入力歯車19および出力歯車12間に配して３速−５速用同期噛合機構22を設け、
そのカップリングスリーブ22aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ22bに噛合させるとき、第３速入力歯車19が第1入力軸4に駆動結合されて後述するごとく第３速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ22aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ22cに噛合させるとき、第1入力軸4が出力歯車12（出力軸6）に直結されて後述するごとく第５速を選択可能なものとする。

中空の第2入力軸5とカウンターシャフト10との間には、偶数変速段（第２速、第４速、第６速）グループの歯車組、つまり、エンジンに近いフロント側から順次、第６速歯車組G6、第２速歯車組G2、および第４速歯車組G4を配して設ける。
第６速歯車組G6は変速機ケース7の前壁7bに沿うよう第2入力軸5の前端に配置し、第４速歯車組G4は第2入力軸5の後端に配置し、第２速歯車組G2は第2入力軸5の両端間中央部に配置する。

第６速歯車組G6は、第2入力軸5の外周に一体成形した第６速入力歯車23と、カウンターシャフト10上に回転自在に設けた第６速出力歯車24とを相互に噛合させて構成する。
第２速歯車組G2は、第2入力軸5の外周に一体成形した第２速入力歯車25と、カウンターシャフト10上に回転自在に設けた第２速出力歯車26とを相互に噛合させて構成する。
第４速歯車組G4は、第2入力軸5の外周に一体成形した第４速入力歯車27と、カウンターシャフト10上に回転自在に設けた第４速出力歯車28とを相互に噛合させて構成する。

カウンターシャフト10には更に、第６速出力歯車24および第２速出力歯車24間に配して６速専用の同期噛合機構29を設け、
そのカップリングスリーブ29aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ29bに噛合させるとき、第６速出力歯車24がカウンターシャフト10に駆動結合されて後述するごとく第６速を選択可能なものとする。
またカウンターシャフト10には、第２速出力歯車26および第４速出力歯車28間に配して２速−４速用同期噛合機構30を設け、
そのカップリングスリーブ30aを図示の中立位置から右行させてクラッチギヤ30bに噛合させるとき、第２速出力歯車26がカウンターシャフト10に駆動結合されて後述するごとく第２速を選択可能なものとし、
カップリングスリーブ30aを図示の中立位置から左行させてクラッチギヤ30cに噛合させるとき、第４速出力歯車28がカウンターシャフト10に駆動結合されて後述するごとく第４速を選択可能なものとする。

上記の実施例になるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの作用を次に説明する。
動力伝達を希望しない中立（Ｎ）レンジや駐車（Ｐ）レンジにおいては、クラッチC1,C2の双方を締結しておくが、同期噛合機構21,22,29,30のカップリングスリーブ21a,22a,29a,30aを全て図示の中立位置にして、ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションが動力伝達を行わないようにする。
前進動力伝達を希望するＤレンジや、後退動力伝達を希望するＲレンジにおいては、オイルポンプ9からの作動油を媒体として以下のごとくに同期噛合機構21,22,29,30のカップリングスリーブ21a,22a,29a,30aおよびクラッチC1,C2を制御することにより各前進変速段や、後退変速段を選択することができる。

Ｄレンジで第１速を希望する場合、Ｎレンジで締結状態だったクラッチC1を解放し、同期噛合機構21のカップリングスリーブ21aを右行させて歯車14をカウンターシャフト10に駆動結合し、その後クラッチC1を締結する。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸4、第１速歯車組G1、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より軸線方向に出力され、第１速での動力伝達を行うことができる。
なお、第１速の選択が発進用のものである時は、それ用にクラッチC1の締結進行制御を行うこと、勿論である。

第１速から第２速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC2を解放し、同期噛合機構30のカップリングスリーブ30aを右行させて歯車26をカウンターシャフト10に駆動結合し、その後クラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第１速から第２速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構21のカップリングスリーブ21aを中立位置に戻して歯車14をカウンターシャフト10から切り離し、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸5、第２速歯車組G2、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より軸線方向に出力され、第２速での動力伝達を行うことができる。

第２速から第３速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC1を解放し、同期噛合機構22のカップリングスリーブ22aを右行させて歯車19を第1入力軸4に駆動結合し、その後クラッチC2を解放すると共にクラッチC1を締結すること（クラッチの掛け替え）により第２速から第３速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構30のカップリングスリーブ30aを中立位置に戻して歯車26をカウンターシャフト10から切り離し、その後クラッチC2を締結しておく。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸4、第３速歯車組G3、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より軸線方向に出力され、第３速での動力伝達を行うことができる。

第３速から第４速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC2を解放し、同期噛合機構30のカップリングスリーブ30aを左行させて歯車28をカウンターシャフト10に駆動結合し、その後クラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第３速から第４速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構22のカップリングスリーブ22aを中立位置に戻して歯車19を第1入力軸4から切り離し、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸5、第４速歯車組G4、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より軸線方向に出力され、第４速での動力伝達を行うことができる。

第４速から第５速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC1を解放し、同期噛合機構22のカップリングスリーブ22aを左行させて第1入力軸4を出力軸6に直結し、その後クラッチC2を解放すると共にクラッチC1を締結すること（クラッチの掛け替え）により第４速から第５速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構30のカップリングスリーブ30aを中立位置に戻して歯車28をカウンターシャフト10から切り離し、その後クラッチC2を締結しておく。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸4、およびカップリングスリーブ29aを経て出力軸6より軸線方向に出力され、第５速（変速比１：１）での動力伝達を行うことができる。

第５速から第６速へのアップシフトに際しては、締結状態のクラッチC2を解放し、同期噛合機構37のカップリングスリーブ37aを左行させて歯車31をカウンターシャフト10に駆動結合し、その後クラッチC1を解放すると共にクラッチC2を締結すること（クラッチの掛け替え）により第５速から第６速へのアップシフトを行う。
かかるアップシフトの完了後、同期噛合機構22のカップリングスリーブ22aを中立位置に戻して第1入力軸4および出力軸6間の直結を解き、その後クラッチC1を締結しておく。
これによりクラッチC2からのエンジン回転が第2入力軸5、第６速歯車組G6、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より軸線方向に出力され、第６速での動力伝達を行うことができる。

なお、第６速から順次第１速へとダウンシフトさせるに際しても、上記アップシフトと逆の制御を行うことにより所定のダウンシフトを行わせることができる。

後退動力伝達を希望するＲレンジにおいては、Ｎレンジで締結状態だったクラッチC1を解放し、同期噛合機構21のカップリングスリーブ21aを左行させて歯車16をカウンターシャフト10に駆動結合し、その後クラッチC1を締結する。
これによりクラッチC1からのエンジン回転が第1入力軸4、後退歯車組GR、カウンターシャフト10、および出力歯車組11,12を経て出力軸6より軸線方向に出力され、この際、後退歯車組GRにより回転方向を逆にされることから、後退変速段での動力伝達を行うことができる。
なお、後退変速段での発進時は、それ用にクラッチC1の締結進行制御を行うこと、勿論である。

上記したツインクラッチ式マニュアルトランスミッション2における自動クラッチC1,C2の締結・解放はそれぞれ、図1における第1クラッチアクチュエータ41および第2クラッチアクチュエータ42によりこれを遂行し、また、同期噛合機構21,22,29,30を成すカップリングスリーブ21a,22a,29a,30aのうち、奇数変速段用カップリングスリーブ21a,22aのストロークは、図1における奇数段シフトアクチュエータ43によりこれを行い、偶数変速段用カップリングスリーブ29a,30aのストロークは、図1における偶数段シフトアクチュエータ44によりこれを行うこととする。

クラッチアクチュエータ41,42およびシフトアクチュエータ43,44を介したツインクラッチ式マニュアルトランスミッション2の変速制御を変速機コントローラ45により実行し、これがため変速機コントローラ45には、車速VSPを検出する車速センサ46からの信号と、運転者が前記したP,R,N,Dレンジを選択するために操作するシフトレバー47からのインヒビタ信号（選択レンジ信号）とを入力する。

エンジン1は、エンジンコントローラ48がインジェクタ49を介した燃料噴射量制御およびスロットル弁50を介した吸気量制御を行うことにより出力を決定され、これがためエンジンコントローラ48には、エンジン回転数Neを検出するエンジン回転センサ51からの信号と、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）APOを検出するアクセル開度センサ52からの信号と、スロットル弁50のスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ53からの信号とを入力する。
なおエンジンコントローラ48および変速機コントローラ45との間には相互通信回路54が存在し、両者間で入力信号を含め情報を交換し合ってそれぞれの制御に用いるものとする。

なお図1では、自動クラッチC1,C2の締結・解放を個々のクラッチアクチュエータ41,42により行い、奇数変速段用カップリングスリーブ21a,22aのストロークおよび偶数変速段用カップリングスリーブ29a,30aのストロークも個々のシフトアクチュエータ43,44により行うこととして示したが、本発明は、自動クラッチC1,C2の締結・解放を共通な1個のクラッチアクチュエータにより行うか、若しくは、奇数変速段用カップリングスリーブ21a,22aのストロークおよび偶数変速段用カップリングスリーブ29a,30aのストロークを共通な1個のシフトアクチュエータにより行うようなものをも含むものとする。

図3は、図1の変速機コントローラ45が実行するアクチュエータフェール時を含む変速制御のメインルーチンで、図4は、図3における変速実行処理およびアクチュエータフェール判定処理に関したサブルーチンである。
図3のステップＳ1においては、車速VSP、スロットル開度TVOおよび現在の選択変速段f(n-1)を読み込む。
次いでステップＳ2において、後述のようにアクチュエータ41〜44をフェール判定して0または1に定めたフェールフラグβに応じ、β＝0（アクチュエータ41〜44の全てが正常）なら、1変速指令当たりの変速段数（単位変速段数）aに通常通りの1をセットし、β＝1（アクチュエータ41〜44の何れか1つでも動作不能）なら、1変速指令当たりの変速段数（単位変速段数）aに通常よりも1大きな2をセットする。

ステップＳ3においては、変速指令があったか否かをチェックする。ここにおける変速指令は、自動変速に基づく変速指令および手動変速に基づく変速指令のいずれでもよい。
変速指令がある場合はステップＳ4において、それが現在の選択変速段f(n-1)から高速段側へのアップシフト指令か、逆に低速段側へのダウンシフト指令かをチェックする。

アップシフト指令ならステップＳ5において、現在の選択変速段f(n-1)およびステップＳ2における単位変速段数aを用い、目標変速段f(n)をf(n)＝f(n-1)＋aにより求め、次のステップＳ6においては、図5(a)〜（f）に示す変速段（第1速〜第6速）ごとの変速段選択許可域マップをもとに、現在の車速VSPおよびスロットル開度TVOの組み合わせのもとで目標変速段f(n)へアップシフトしても差し支えないか否かを判定し、この判定結果に基づきステップＳ7で当該アップシフトが可能か否かをチェックする。
図5(a)〜（f）に示す変速段選択許可域マップは、ハッチングを付して示す領域が各変変速段の選択可能領域であり、この許可域よりも低車速域だとガクガク振動が発生して運転性が問題となるため対応変速段の選択を禁止すべき領域であり、許可域よりも高車速域だとエンジンが過回転されて悪影響を受けるため対応変速段の選択を禁止すべき領域である。

ステップＳ4でダウンシフト指令と判定する場合ステップＳ8において、現在の選択変速段f(n-1)およびステップＳ2における単位変速段数aを用い、目標変速段f(n)をf(n)＝f(n-1)−aにより求め、次のステップＳ9においては、図5(a)〜（f）に示す変速段（第1速〜第6速）ごとの変速段選択許可域マップをもとに、現在の車速VSPおよびスロットル開度TVOの組み合わせのもとで目標変速段f(n)へダウンシフトしても差し支えないか否かを判定し、この判定結果に基づきステップＳ10で当該ダウンシフトが可能か否かをチェックする。
ステップＳ7でアップシフト可能と判定したり、ステップＳ10でダウンシフト可能と判定する場合は、制御をステップＳ11に進めて図4の変速実行処理およびアクチュエータフェール判定を行うが、ステップＳ7でアップシフト不可と判定したり、ステップＳ10でダウンシフト不可と判定する場合は、制御をそのまま終了してステップＳ11（図4）での目標変速段f(n)への変速実行処理およびアクチュエータフェール判定を行わない。

ステップＳ3で変速指令がないと判定した場合はステップＳ12において、図5(a)〜（f）に示す変速段（第1速〜第6速）ごとの変速段選択許可域マップをもとに、今の運転状態（車速VSPおよびスロットル開度TVO）が現在の変速段f(n-1)のもとでもエンジンの過回転を生ずる運転状態（これを防止するためアップシフトが必要）かどうかを判定したり、ガクガク振動により運転性が悪化する運転状態（これを防止するためダウンシフトが必要）かどうかを判定する。
ステップＳ13およびステップＳ14では、上記の判定結果をもとにアップシフトが必要か、ダウンシフトが必要か、それとも何れの変速も必要のない運転状態かをチェックする。

ステップＳ13でアップシフトが必要と判定する場合はステップＳ15において、ステップＳ5におけると同様にして目標変速段f(n)をf(n)＝f(n-1)＋aにより求め、ステップＳ14でダウンシフトが必要と判定する場合はステップＳ16において、ステップＳ8におけると同様にして目標変速段f(n)をf(n)＝f(n-1)−aにより求め、その後制御をステップＳ11に進めて図4の変速実行処理およびアクチュエータフェール判定を行うが、
ステップＳ13およびステップＳ14でアップシフトもダウンシフトも不要と判定する場合は、制御をそのまま終了してステップＳ11（図4）での目標変速段f(n)への変速実行処理およびアクチュエータフェール判定を行わない。

ステップＳ11（図4）での目標変速段f(n)への変速実行処理およびアクチュエータフェール判定を以下に説明する。
図4のステップS20においては、後述するフェールフラブβが0か1かを判断する。ここではβ＝0の正常として次のステップS1に行く。
ステップＳ21においては、目標変速段f(n)側のクラッチアクチュエータ（奇数変速段側のクラッチアクチュエータ41、または偶数変速段側のクラッチアクチュエータ42）にクラッチ解放指令を発する。
ステップＳ22では、この解放指令にクラッチアクチュエータ41または42が正常に応動したか否かをストローク検知などにより判定し、正常であればステップＳ23において、目標変速段f(n)側のシフトアクチュエータ（奇数変速段側のシフトアクチュエータ43、または偶数変速段側のシフトアクチュエータ44）に目標変速段f(n)への投入が行われるようなストローク指令を発する。

ステップＳ24では、このストローク指令にシフトアクチュエータ43または44が正常に応動したか否かをストローク検知などにより判定し、正常であればステップＳ25において、現変速段f(n-1)側のクラッチアクチュエータ42または41にクラッチ解放指令を発すると共に、目標変速段f(n)側のクラッチアクチュエータ41または42にクラッチ締結指令を発し、
現変速段f(n-1)側のクラッチC2またはC1から目標変速段f(n)側のクラッチC1またはC2への締結切り替えにより、現変速段f(n-1)から目標変速段f(n)への伝動経路の切り替えを行わせる。

ステップＳ26では、現変速段f(n-1)側のクラッチアクチュエータ42または41が上記のクラッチ解放指令に正常に応動したか否かをストローク検知などにより判定し、正常であればステップＳ27において、現変速段f(n-1)側のシフトアクチュエータ（偶数変速段側のシフトアクチュエータ44、または奇数変速段側のシフトアクチュエータ43）に現変速段f(n-1)の選択が解除されるようなストローク指令を発する。
ステップＳ28では、現変速段f(n-1)側のシフトアクチュエータ44または43が上記のストローク指令に正常に応動したか否かをストローク検知などにより判定し、正常であればステップＳ29において、現変速段f(n-1)側のクラッチアクチュエータ42または41にクラッチ締結指令を発する。

以上のようにクラッチアクチュエータ41,42およびシフトアクチュエータ43,44の全てが正常に動作している場合は、図4の制御プログラムを終了して制御が図3のステップＳ17に戻った時このステップＳ17がステップＳ18を選択してフェールフラグβを0にする結果、同図のステップＳ2において単位変速段数aが1にされるため、また、ステップＳ18で今回の目標変速段f(n)をf(n-1)にセットしてf(n-1)を更新し、これをステップＳ1で読み込んで次回のステップＳ5、ステップＳ8、ステップＳ15、およびステップＳ16での演算に用いることから、現変速段f(n-1)から1段階ずつアップシフトやダウンシフトが行われることとなり、図2につき前述した通常通りの変速制御が実行される。

ところでクラッチアクチュエータ41,42およびシフトアクチュエータ43,44の何れかが動作不能になったフェール時は以下のような変速制御が行われる。
図4のステップＳ22で目標変速段f(n)側のクラッチアクチュエータ41または42が正常に動作しなかったと判定する場合、本発明におけるアクチュエータフェール検知手段に相当するステップＳ31において当該目標変速段f(n)側のクラッチアクチュエータ41または42が異常であると判断し、以後は変速を行わせずに制御をそのまま終了する。
また図4のステップＳ24で目標変速段f(n)側のシフトアクチュエータ43または44が正常に動作しなかったと判定する場合、本発明におけるアクチュエータフェール検知手段に相当するステップＳ32において当該目標変速段f(n)側のシフトアクチュエータ43または44が異常であると判断し、以後は変速を行わせずに制御をそのまま終了する。

ステップＳ26で現変速段f(n-1)側のクラッチアクチュエータ42または41が正常に動作しなかったと判定する場合、本発明におけるアクチュエータフェール検知手段に相当するステップＳ33において当該現変速段f(n-1)側のクラッチアクチュエータ42または41が異常であると判断する。
しかしこの場合、現変速段f(n-1)側のクラッチアクチュエータ42または41が動作不能であっても（現変速段側クラッチC2またはC1が解放不能であっても）、現変速段f(n-1)側のシフトアクチュエータ44または43が正常に動作すれば、これを用いて異常を生じた現変速段f(n-1)の選択状態を解除し得ることから、ステップＳ33がステップＳ27を選択するようになして異常を生じた現変速段f(n-1)の選択状態を強制的に解除する。
この強制解除を行わないで変速をそのまま中止すると、異常を生じた現変速段f(n-1)が選択されたままになり、これからの変速が不能になって本発明の課題を解消し得ないが、本実施例によれば異常を生じた現変速段f(n-1)の選択状態をシフト操作により強制的に解除することから、現変速段f(n-1)から他方の変速段グループにおける変速段への変速を行わせることができる。

ステップＳ28で現変速段f(n-1)側のシフトアクチュエータ44または43が正常に動作しなかったと判定する場合、本発明におけるアクチュエータフェール検知手段に相当するステップＳ34において当該現変速段f(n-1)側のシフトアクチュエータ44または43が異常であると判断し、以後は変速を行わせずに制御をそのまま終了する。

以上のようにステップＳ31〜ステップＳ34で、クラッチアクチュエータ41,42およびシフトアクチュエータ43,44の何れかが動作不能になったと判定する場合は、図4の制御プログラムを終了して制御が図3のステップＳ17に戻った時このステップＳ17がステップＳ19を選択してフェールフラグβを1にする。
その結果、同図のステップＳ2において単位変速段数aが2にされるため、また、ステップＳ18でのf(n-1)のf(n)への更新が行われることなく当該f(n-1)をステップＳ1で読み込んで次回のステップＳ5、ステップＳ8、ステップＳ15、およびステップＳ16での演算に用いることから、現変速段f(n-1)から2段階ずつアップシフトやダウンシフトが行われることとなる。
よって、ステップＳ2、ステップＳ18およびステップＳ19は、本発明における変速制限手段に相当する。
この状態で変速指令が入ると、ステップS0からステップS35へ移り、ステップS35では正常な変速段側だけで変速動作を行う。すなわち、偶数段側の機構に異常が発生した場合、奇数段側のみで変速を行いこの時シングルクラッチでの変速となる。これは手動変速で行う、変速切換えをクラッチ解放中に行う動作を制御して行うものである。詳述は割愛する。

従って、2個一組としたクラッチアクチュエータ41,42のうちの一方、若しくは、同じく2個一組としたシフトアクチュエータ43,44のうちの一方が動作不能になった場合は、この動作不能が検知されたアクチュエータに係わる変速段グループの変速段の選択を禁止し、他方の変速段グループを成す変速段間で変速を行わせるフェール時変速制御が遂行されることとなり、
アクチュエータが動作不能になったフェール時も、制限はあるものの変速が可能であり、現変速段を保っての走行を余儀なくされるという問題を解消することができ。

なお本実施例においては更に、現変速段f(n-1)から目標変速段f(n)への変速時におけるクラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータへの動作状態切り替え指令にこれらクラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータが応動しなかった時をもって（ステップＳ22、ステップＳ24、ステップＳ26、ステップＳ38）、該クラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータの動作不能を検知する（ステップＳ31、ステップＳ32、ステップＳ33、ステップＳ34）ことから、
アクチュエータのフェールを簡単、且つ、正確に検知することができる。

また、目標変速段f(n)に係わるクラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータの動作不能を検知した時（ステップＳ31またはステップＳ32）、現変速段f（n-1）から目標変速段f（n）への変速を禁止すると共に、変速指令に応答して現変速段f（n-1）から目標変速段f（n）を求める時に用いる単位変速段数aを1から2にし（ステップＳ2）、この単位変速段数をもとに目標変速段f（n）を求め直して、動作不能が検知されたアクチュエータに係わる変速段グループの変速段の選択を禁止し、他方の変速段グループを成す変速段間で変速を行わせることから、
変速制御プログラムに大幅な変更を加えた特殊な変速制御に頼ることなく、安価に上記の前記の作用効果を達成することができる。

更に、現変速段f(n-1)に係わるクラッチアクチュエータの動作不能が検知された時（ステップＳ33）、現変速段f(n-1)に係わるシフトアクチュエータの動作により現変速段f(n-1)の選択を解除する（ステップＳ27）ことから、
現変速段f(n-1)側のクラッチアクチュエータが動作不能であっても（現変速段側クラッチが解放不能であっても）現変速段f(n-1)側のシフトアクチュエータにより、異常を生じた現変速段f(n-1)の選択状態を解除し得ることとなり、
異常を生じた現変速段f(n-1)が選択されたままになって、これから他方の変速段グループにおける変速段への変速が不能になる事態を回避することができる。

図6は、本発明の他の実施例を示す、図3に対応する変速制御プログラムで、図3におけるステップＳ2を削除し、図3のステップＳ2で設定していた単位変速段数aを図6では通常通りの1に固定する。
従って、ステップＳ5では目標変速段f(n)をf(n)＝f(n-1)＋1により求め、ステップＳ8では目標変速段f(n)をf(n)＝f(n-1)−1により求め、ステップＳ15では目標変速段f(n)をf(n)＝f(n-1)＋1により求め、ステップＳ16では目標変速段f(n)をf(n)＝f(n-1)−1により求める。

ステップＳ5に続くステップＳ6においては、図7(a)〜（c）に示す変速段（第1速、第3速、第5速）ごとの変速段選択許可域マップ、および図8(a)〜（c）に示す変速段（第2速、第4速、第6速）ごとの変速段選択許可域マップをもとに、現在の車速VSPおよびスロットル開度TVOの組み合わせのもとで目標変速段f(n)へアップシフトしても差し支えないか否かを判定し、この判定結果に基づきステップＳ7で当該アップシフトが可能か否かをチェックする。
図7(a)〜（c）および図8(a)〜（c）に示す変速段選択許可域マップは、ハッチングを付して示す領域が各変変速段の選択可能領域であり、この許可域よりも低車速域だとガクガク振動が発生して運転性が問題となるため対応変速段の選択を禁止すべき領域であり、許可域よりも高車速域だとエンジンが過回転されて悪影響を受けるため対応変速段の選択を禁止すべき領域である。
なお、図7(a)，（b）および図8(a)，（b）におけるA領域は、惰性走行時に過大なエンジンブレーキが発生して運転性を悪化させることから、本実施例ではここを各変変速段の選択許可領域から外した。

ステップＳ8に続くステップＳ9においては、図7(a)〜（c）に示す変速段（第1速、第3速、第5速）ごとの変速段選択許可域マップ、および図8(a)〜（c）に示す変速段（第2速、第4速、第6速）ごとの変速段選択許可域マップをもとに、現在の車速VSPおよびスロットル開度TVOの組み合わせのもとで目標変速段f(n)へダウンシフトしても差し支えないか否かを判定し、この判定結果に基づきステップＳ10で当該ダウンシフトが可能か否かをチェックする。
ステップＳ7でアップシフト可能と判定したり、ステップＳ10でダウンシフト可能と判定する場合は、制御をステップＳ11に進めて変速実行処理およびアクチュエータフェール判定を行うが、ここでの変速実行処理およびアクチュエータフェール判定は、前述したと同様に図4に基づいてこれを行う。
なおステップＳ7でアップシフト不可と判定したり、ステップＳ10でダウンシフト不可と判定する場合は、制御をそのまま終了してステップＳ11（図4）での目標変速段f(n)への変速実行処理およびアクチュエータフェール判定を行わないのは前述したと同様である。

ステップＳ11（図4）での目標変速段f(n)への変速実行処理およびアクチュエータフェール判定が終了した後に選択されるステップＳ17で全てのアクチュエータ41〜43が正常に動作したと判定される場合、ステップＳ18においてf(n-1)にF(n)をセットしてf(n-1)を更新する。
ステップＳ17でアクチュエータ41〜43の何れかが正常に動作しなかったと判定されるフェール時は、ステップＳ41においてこの異常が、偶数変速段側のクラッチアクチュエータ42またはシフトアクチュエータ44に発生したものなのか、或いは、奇数変速段側のクラッチアクチュエータ41またはシフトアクチュエータ43に発生したものなのかをチェックする。

ステップＳ41で偶数変速段側のクラッチアクチュエータ42またはシフトアクチュエータ44が故障したと判定するフェール時は、ステップＳ42において、フェールしていない奇数変速段側のアクチュエータ41，43に係わる奇数変速段（第1速、第3速、第5速）用の図7(a)〜（c）に示す変速マップのみに基づき変速を行わせる。
ステップＳ41で奇数変速段側のクラッチアクチュエータ41またはシフトアクチュエータ43が故障したと判定するフェール時は、ステップＳ43において、フェールしていない偶数変速段側のアクチュエータ42，44に係わる偶数変速段（第2速、第4速、第6速）用の図8(a)〜（c）に示す変速マップのみに基づき変速を行わせる。

かかる本実施例では、フェールした変速段とは反対側の変速段に係わる変速マップのみを使用するという簡単な制御により、安価に前述した同様な作用効果を達成することができる。
また図7(a),(b)および図8(a),(b)に示すごとく変速段選択許可域マップを、変速段ごとの過大エンジンブレーキ発生領域Aで当該変速段が選択されることのないようなものとしたから、
惰性走行時において過大エンジンブレーキが発生するのを回避することができ、この点でも運転性を向上させることができる。
尚、第１実施例においても、図5に示すマップを図7、8に対応するフェール時のものを用意しておき一方の変速段故障時は、フェール用のマップを見るようにしてもよい。

本発明の一実施例になるフェール時変速制御装置を具えたツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを含む車両用パワートレーンをその制御システムと共に示すシステム図である。 図1におけるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションを示す骨子図である。 図1における変速機コントローラが実行する変速制御プログラムを示すフローチャートである。 同変速制御プログラムにおける変速実行処理およびアクチュエータフェール判定に関したサブルーチンを示すフローチャートである。 ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速マップで、 (a)は、第1速許可域を示すマップ図、 (b)は、第2速許可域を示すマップ図、 (c)は、第3速許可域を示すマップ図、 (d)は、第4速許可域を示すマップ図、 (e)は、第5速許可域を示すマップ図、 (f)は、第6速許可域を示すマップ図である。 本発明の他の実施例を示す、図3に対応する変速制御プログラムを示すフローチャートである。 ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速マップで、 (a)は、第1速許可域を示すマップ図、 (b)は、第3速許可域を示すマップ図、 (c)は、第5速許可域を示すマップ図である。 ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速マップで、 (a)は、第2速許可域を示すマップ図、 (b)は、第4速許可域を示すマップ図、 (c)は、第6速許可域を示すマップ図である。

符号の説明

１ エンジン
２ ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション
C1 奇数変速段クラッチ
C2 偶数変速段クラッチ
3 クラッチハウジング
4 第１入力軸
4a 第１入力軸後端部
5 第２入力軸
6 出力軸
7 変速機ケース
8 トーショナルダンパ
9 オイルポンプ
10 カウンターシャフト
11 カウンターギヤ
12 出力歯車
G1 第１速歯車組
G2 第２速歯車組
G3 第３速歯車組
G4 第４速歯車組
G6 第６速歯車組
GR 後退歯車組
21 １速−後退用同期噛合機構
22 ３速−５速用同期噛合機構
29 ６速用同期噛合機構
30 ２速−４速用同期噛合機構
41 第1クラッチアクチュエータ
42 第2クラッチアクチュエータ
43 奇数段シフトアクチュエータ
44 偶数段シフトアクチュエータ
45 変速機コントローラ
46 車速センサ
47 シフトレバー
48 エンジンコントローラ
49 インジェクタ
50 スロットル弁
51 エンジン回転センサ
52 アクセル開度センサ
53 スロットル開度センサ

Claims (6)

1. 個々のクラッチを介して共通な動力源からの回転を選択的に入力される第１入力軸および第2入力軸を具え、これら第1および第2入力軸と出力軸との間にそれぞれ第1変速段グループおよび第2変速段グループの歯車組をそれぞれ適宜伝動可能に設け、
   前記2個のクラッチを締結・解放するクラッチアクチュエータと、前記第1変速段グループの歯車組および第2変速段グループの歯車組を対応する入出力軸間で伝動可能状態・伝動不能状態にするシフトアクチュエータとの少なくとも一方が、前記2個のクラッチを個々に締結・解放する2個一組のクラッチアクチュエータ、および/または、両変速段グループの歯車組を個々に伝動可能状態・伝動不能状態にする2個一組のシフトアクチュエータよりなるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションにおいて、
   前記2個一組としたアクチュエータのうち一方のアクチュエータが動作不能になったのを検知するアクチュエータフェール検知手段と、
   この手段により動作不能が検知されたアクチュエータに係わる変速段グループの変速段の選択を禁止し、他方の変速段グループを成す変速段間で変速を行わせる変速制限手段とを具備したことを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置。
2. 請求項１に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置において、
   前記アクチュエータフェール検知手段は、現変速段から目標変速段への変速時におけるクラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータへの動作状態切り替え指令にこれらクラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータが応動しなかった時をもって該クラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータの動作不能を検知するものであるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置。
3. 前記第1変速段グループが奇数変速段グループであり、第2変速段グループが偶数変速段グループである、請求項１または2に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置において、
   前記アクチュエータフェール検知手段が目標変速段に係わるクラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータの動作不能を検知した時、前記変速制限手段は現変速段から目標変速段への変速を禁止すると共に、変速指令に応答して現変速段から目標変速段を求める時に用いる単位変速段数を1から2にし、この単位変速段数をもとに目標変速段を求め直すものであるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置。
4. 請求項3に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置において、
   前記アクチュエータフェール検知手段により現変速段に係わるクラッチアクチュエータの動作不能が検知された時、前記変速制限手段は現変速段に係わるシフトアクチュエータの動作により現変速段の選択を解除するものであることを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置。
5. 請求項１または2に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置において、
   前記アクチュエータフェール検知手段によりクラッチアクチュエータまたはシフトアクチュエータの動作不能が検知された時、変速制限手段は、動作不能が検知されたアクチュエータに係わる変速段グループの変速段に関する変速マップを無視して、他方の変速段グループを成す変速段に関する変速マップをのみに基づき変速を行わせるものであることを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置。
6. 請求項5に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置において、
   前記変速マップは、変速段ごとの過大エンジンブレーキ発生領域で当該変速段が選択されることのないようにして過大エンジンブレーキの発生を回避する過大エンジンブレーキ回避領域を有するものであることを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションのフェール時変速制御装置。

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