JP2007177878A - ツインクラッチ式変速機およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ツインクラッチ式変速機の構造や制御を複雑化することなく、歯車機構の耐久性を向上させることを課題とする。
【解決手段】ツインクラッチ式変速機１では、変速段を予め選択する所謂プリシフトの際に、同期装置８１，８２をニュートラル状態に所定時間保持することによりプリシフトされる歯車列の回転数と、この歯車列を選択する同期装置８１，８２の回転数との回転数差を低減することができる。これにより、ツインクラッチ式変速機１の構造や制御を複雑化することなく、被駆動歯車７１，７２，７３，７４や同期装置８１，８２を含む歯車機構に作用する負荷を低減することができるので、歯車機構の耐久性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ツインクラッチ式変速機およびその制御方法に関する。

従来、車両に搭載されるツインクラッチ式変速機としては、第１クラッチを介してエンジンからの動力が入力される第１入力軸と、第２クラッチを介してエンジンからの動力が入力されるとともに第１入力軸に同軸上に外嵌された第２入力軸と、第１入力軸に入力された動力を奇数変速段に変速する奇数歯車列と、この奇数歯車列を選択する第１同期装置と、第２入力軸に入力された動力を偶数変速段に変速する偶数歯車列と、この偶数歯車列を選択する第２同期装置と、を備えるもの（特許文献１参照）が提案されている。
このツインクラッチ式変速機では、走行パターンから次変速を推定して、推定された変速を実行するために必要な歯車列を予備選択する、所謂プリシフトを行うことで変速動作を迅速に実行するものとしている。
特開平１０−３１８３６１号公報

しかしながら、こうしたツインクラッチ式変速機では、プリシフトの際に、プリシフトしようとする歯車の回転数とこの歯車を選択する同期装置の回転数との回転数差が大きい場合があり、この場合は歯車の回転と同期装置の回転とを同期させようとする同期装置に多大な負荷がかかってしまう。プリシフトしようとする歯車の回転数あるいはこの歯車を選択する同期装置の回転数を強制的に増減して回転数差を無くせば良いが、回転数差を強制的に増減させるための機構が必要となり、部品点数が増加するだけでなく、その制御及び構造が複雑化してしまうという問題がある。

本発明のツインクラッチ式変速機およびその制御方法は、制御および構造を複雑化することなく歯車機構の耐久性を向上することを目的の１つとするものであり、その請求項１は、第１クラッチを介してエンジンからの動力が入力される第１入力軸と、該第１入力軸と出力軸との間を連結可能な第１歯車列を選択する第１選択手段と、第２クラッチを介して前記エンジンからの動力が入力される第２入力軸と、該第２入力軸と前記出力軸との間を連結可能な第２歯車列を選択する第２選択手段と、を備え、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを断続して前記第１入力軸または前記第２入力軸から前記動力を変速して前記出力軸に伝達するツインクラッチ式変速機であって、要求動力に基づいて目標変速段を設定する目標値設定手段と、該設定された目標変速段を構成する目標歯車列を選択するよう前記第１選択手段または前記第２選択手段を駆動制御するとともに、該設定された目標変速段とは異なる非目標変速段を構成する非目標歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第２選択手段または前記第１選択手段を何れの歯車列も選択しないニュートラル状態に所定時間保持した後に前記非目標歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であることである。

また請求項２は、前記制御手段は、前記目標変速段が増速側であるときには、前記非目標歯車列として該目標変速段よりも１段大きい変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御し、前記目標変速段が減速側であるときには、前記非目標歯車列として該目標変速段よりも１段小さい変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であることである。

また請求項３は、変速段に基づいて前記所定時間を設定する時間設定手段を備え、前記制御手段は、前記時間設定手段によって設定された前記所定時間だけ前記第２選択手段または前記第１選択手段を前記ニュートラル状態に保持した後に、前記非目標歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であることである。

また請求項４は、前記時間設定手段は、変速段間の段間比が大きい変速段ほど前記所定時間を長く設定する手段であることである。

また請求項５は、前記制御手段は、前記非目標変速段への変速要求があった際には、前記所定時間経過前であっても前記非目標歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であることである。

また請求項６は、前記第１選択手段および前記第２選択手段は、シンクロ機構を有する手段であることである。

また請求項７は、第１クラッチを介してエンジンからの動力が入力される第１入力軸と、該第１入力軸と出力軸との間を連結可能な第１歯車列を選択する第１選択手段と、第２クラッチを介して前記エンジンからの動力が入力される第２入力軸と、該第２入力軸と前記出力軸との間を連結可能な第２歯車列を選択する第２選択手段と、を備え、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを断続して前記第１入力軸または前記第２入力軸から前記動力を変速して前記出力軸に伝達するツインクラッチ式変速機の制御方法であって、（ａ）要求動力に基づいて目標変速段を設定し、（ｂ）該設定された目標変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第１選択手段または前記第２選択手段を駆動制御するとともに、該設定された目標変速段とは異なる変速段を構成する歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御し、（ｃ）前記目標変速段とは異なる変速段を構成する歯車列を予め選択する際には、前記第２選択手段または前記第１選択手段を何れの歯車列も選択しないニュートラル状態に所定時間保持してから前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御することである。

本発明は、第１クラッチを介してエンジンからの動力が入力される第１入力軸と、該第１入力軸と出力軸との間を連結可能な第１歯車列を選択する第１選択手段と、第２クラッチを介して前記エンジンからの動力が入力される第２入力軸と、該第２入力軸と前記出力軸との間を連結可能な第２歯車列を選択する第２選択手段と、を備え、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを断続して前記第１入力軸または前記第２入力軸から前記動力を変速して前記出力軸に伝達するツインクラッチ式変速機であって、要求動力に基づいて目標変速段を設定する目標値設定手段と、該設定された目標変速段を構成する目標歯車列を選択するよう前記第１選択手段または前記第２選択手段を駆動制御するとともに、該設定された目標変速段とは異なる非目標変速段を構成する非目標歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第２選択手段または前記第１選択手段を何れの歯車列も選択しないニュートラル状態に所定時間保持した後に前記目標変速段とは異なる変速段を構成する歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であることにより、非目標歯車列を選択手段で予め選択する際には、選択手段をニュートラル状態に所定時間保持してから歯車列を選択するよう選択手段を駆動制御する。
ツインクラッチ式変速機では、変速時のクラッチの架け替えでクラッチ接続と歯車列の選択とが解除された入力軸は慣性により自由回転することになるが、このクラッチ接続と歯車列の選択とが解除された入力軸はクラッチ接続された入力軸との間の軸間摩擦等によりこのクラッチ接続された入力軸に引き摺られ、両入力軸の回転数差が低減する。従って、変速段を予め選択する所謂プリシフトの際に選択手段を所定時間ニュートラルに保持することにより、プリシフトされる歯車列の回転数と、この歯車列を選択する選択手段の回転数との回転数差を低減することができる。この結果、制御および構造を複雑化することなく、歯車列および選択手段を含む歯車機構に作用する負荷を低減することができるので、歯車機構の耐久性を向上することができる。

また、前記制御手段は、前記目標変速段が増速側であるときには、前記非目標歯車列として該目標変速段よりも１段大きい変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御し、前記目標変速段が減速側であるときには、前記非目標歯車列として該目標変速段よりも１段小さい変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であることにより、目標変速段が増速側であるときには非目標歯車列として目標変速段よりも１段大きい変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第２選択手段または第１選択手段を駆動制御し、目標変速段が減速側であるときには非目標歯車列として目標変速段よりも１段小さい変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第２選択手段または第１変速手段を駆動制御することができる。

また、変速段に基づいて前記所定時間を設定する時間設定手段を備え、前記制御手段は、前記時間設定手段によって設定された前記所定時間だけ前記第２選択手段または前記第１選択手段を前記ニュートラル状態に保持した後に、前記非目標歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であることにより、変速機に基づいて設定した所定時間だけ第２選択手段または第１選択手段をニュートラル状態に保持した後に、非目標変速段を予め選択するよう第２選択手段または第１選択手段を駆動制御できる。即ち、目標変速段に隣り合う変速段をプリシフトすることができる。

また、前記時間設定手段は、変速段間の段間比が大きい変速段ほど前記所定時間を長く設定する手段であることにより、こうすれば、段間比が大きい変速段ほど所定時間を長く設定することができる。即ち、プリシフトされる歯車列の回転数とこの歯車列を選択する選択手段の回転数との回転数差が大きい場合ほど、長い時間ニュートラルに保持するから、こうした回転数差が大きい場合でも有効に回転数差を低減することができる。

また、前記制御手段は、前記非目標変速段への変速要求があった際には、前記所定時間経過前であっても前記非目標歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であることにより、非目標歯車列へプリシフトするためにニュートラル状態を保持している状態において、この変速段への変速要求があった際には、所定時間経過前でもこの変速段を選択するよう第２選択手段または第１変速手段を駆動制御するから、運転者の変速要求を満たすことができる。

また、前記第１選択手段および前記第２選択手段は、シンクロ機構を有する手段であることにより、こうすれば、第１歯車列および第２歯車列を同期させながら選択することができる。

また、第１クラッチを介してエンジンからの動力が入力される第１入力軸と、該第１入力軸と出力軸との間を連結可能な第１歯車列を選択する第１選択手段と、第２クラッチを介して前記エンジンからの動力が入力される第２入力軸と、該第２入力軸と前記出力軸との間を連結可能な第２歯車列を選択する第２選択手段と、を備え、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを断続して前記第１入力軸または前記第２入力軸から前記動力を変速して前記出力軸に伝達するツインクラッチ式変速機の制御方法であって、（ａ）要求動力に基づいて目標変速段を設定し、（ｂ）該設定された目標変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第１選択手段または前記第２選択手段を駆動制御するとともに、該設定された目標変速段とは異なる変速段を構成する歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御し、（ｃ）前記目標変速段とは異なる変速段を構成する歯車列を予め選択する際には、前記第２選択手段または前記第１選択手段を何れの歯車列も選択しないニュートラル状態に所定時間保持してから前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御することにより、本発明のツインクラッチ式変速機では、目標変速段とは異なる変速段を構成する歯車列を選択手段で予め選択する際には、選択手段をニュートラル状態に所定時間保持してから歯車列を選択するよう選択手段を駆動制御する。
ツインクラッチ式変速機では、変速時のクラッチの架け替えでクラッチ接続と歯車列の選択とが解除された入力軸は慣性により自由回転することになるが、このクラッチ接続と歯車列の選択とが解除された入力軸はクラッチ接続された入力軸との間の軸間摩擦等によりこのクラッチ接続された入力軸に引き摺られ、両入力軸の回転数差が低減する。従って、変速段を予め選択する所謂プリシフトの際に選択手段を所定時間ニュートラルに保持することにより、プリシフトされる歯車列の回転数と、この歯車列を選択する選択手段の回転数との回転数差を低減することができる。この結果、制御および構造を複雑化することなく、歯車列および選択手段を含む歯車機構に作用する負荷を低減することができるので、歯車機構の耐久性を向上することができる。

以下、本発明の第１の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、一実施例であるツインクラッチ式変速機の概略構成図であり、図において、ツインクラッチ式変速機１は、第１クラッチ２ａを介して図示しない内燃機関のクランク軸に接続する第１入力軸３と、第２クラッチ２ｂを介して図示しない内燃機関のクランク軸に接続するとともに第１入力軸３に同軸状に外嵌された第２入力軸４と、第１入力軸３および第２入力軸４に配置された駆動歯車５１（１速用），５２（２速用），５３（３速用），５４（４速用）と、各駆動歯車５１，５２，５３，５４と噛合する被駆動歯車７１（１速用），７２（２速用），７３（３速用），７４（４速用）が配置された出力軸６とを備えており、この出力軸６に設けられた前記被駆動歯車７１，７２，７３，７４は遊転歯車として構成され、遊転歯車間には同期装置８１，８２が配置されていて、この各同期装置８１，８２のカップリングスリーブに係合されたシフトフォーク９１，９２が出力軸６に沿って軸方向（シフト方向）に移動できるようフォークシャフト１０を備えている。
各シフトフォーク９１，９２は、シフト要求があると各同期装置８１，８２のカップリングスリーブを移動させ、シフト要求があった被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択して変速できるように構成されている。各シフトフォーク９１，９２は、シフト要求があると各同期装置８１，８２のカップリングスリーブを移動させ、シフト要求があった被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択して変速できるように構成されている。

駆動歯車５１，５２，５３，５４は、奇数段（１速，３速）の変速段を構成する駆動歯車５１，５３が第１入力軸３上に配置され、偶数段（２速，４速）の変速段を構成する駆動歯車５２，５４が第２入力軸４上に配置されている。即ち、隣り合う変速段が異なる入力軸３，４で達成できるように駆動歯車５１，５２，５３，５４が第１入力軸３および第２入力軸４上にそれぞれ配置されている。これにより、次に選択されるべき変速段を予め選択しておくことができる、所謂プリシフト状態を達成できるものとなっている。

また、ツインクラッチ式変速機１のケース１ａ内には、第１入力軸３，第２入力軸４と平行にリバースアイドラ軸１１が固定状に設けられ、このリバースアイドラ軸１１には、摺動自在にリバースアイドラギヤ１２が設けられており、このリバースアイドラギヤ１２を、第１入力軸３に固定状に設けられているリバースドライブギヤ５Ｒとリバースドリブンギヤ５ｒとに噛合い又は噛合い解除するように構成されている。

図２は、ツインクラッチ式変速機１の制御系統図である。
図２に示すように、上記シフトフォーク９１，９２の何れかをセレクトするためのセレクト用モータ１０１が設けられているとともに、セレクトされたシフトフォーク９１，９２が係合する同期装置８１，８２のカップリングスリーブをシフト方向に移動してシフト要求のあった変速段の被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択して変速させるシフト用モータ１０２が設けられている。
上記セレクト用モータ１０１，シフト用モータ１０２は、制御部１００の出力側に接続されており、それぞれのモータ１０１，１０２は、制御部１００から出力される駆動電力によって駆動される。
なお、図１に示しているシフト方向矢印Ｆ，Ｂは、シフト用モータ１０２の軸部の回動方向を示していて、例えばシフトフォーク９１がセレクトされた状態でシフト用モータ１０２の軸が矢印Ｆの方向に回動されると、同期装置８１のカップリングスリーブは被駆動歯車７４を選択し、シフト用モータ１０２の軸が矢印Ｂの方向に回動されると、同期装置８１のカップリングスリーブは被駆動歯車７２を選択する。同様に、シフトフォーク９２がセレクトされた状態でシフト用モータ１０２の軸が矢印Ｆの方向に回動されると、同期装置８２は被駆動歯車７１を選択し、シフト用モータ１０２の軸が矢印Ｂの方向に回動されると、同期装置８２のカップリングスリーブは被駆動歯車７３を選択する。

上記制御部１００は、コンピュータを中枢とする電子回路で構成されており、同制御部１００の入力側に接続されたアクセル開度センサ１０３，車速センサ１０４などから出力されるデータを参照しながら、後述する制御フローチャートに基づいて上記セレクト用モータ１０１，シフト用モータ１０２を駆動制御し、ツインクラッチ式変速機１を制御するものである。なお、制御部１００に接続された電源部１０５は、車両に搭載されたバッテリを電源として、制御部１００や上記セレクト用モータ１０１，シフト用モータ１０２等に必要な制御電圧や駆動電力を供給するものである。

図３は、上記制御部１００によるツインクラッチ式変速機１の制御フローチャートを示している。以下、同フローチャートを参照しながらツインクラッチ式変速機１の制御について説明する。
ステップＳ１に示すように、制御部１００は、アクセル開度センサ１０３および車速センサ１０４からのアクセル開度信号と車速信号を入力し、それぞれのデータを読み込み、ステップＳ２において、車速Ｖの変化率Ｖ’を次式に基づいて算出する。
Ｖ’＝（Ｖ２−Ｖ１）／ΔＴ
次に、ステップＳ３において、上記算出された車速Ｖの変化率Ｖ’に基づいて、シフト要求の判定を行う。この判定は、実施例では、車速Ｖの変化率Ｖ’が正の値であればアップシフト要求、負の値であればダウンシフト要求、値０であればシフト要求なしと判断するものとした。続いて、ステップＳ４において、シフト要求に基づいて目標変速段Ｄ＊の設定を行う。目標変速段Ｄ＊の設定は、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃと変速段との関係を設定して予めマップＭ１として制御部１００の記憶エリアに記憶しておき、車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃとが与えられると、記憶したマップＭ１から対応する目標変速段Ｄ＊が設定されるものとした。シフト時における車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃと目標変速段Ｄ＊との関係の一例を示すシフト時目標変速段設定マップを図４に示す。図中の実線は、アップシフト時における車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃと目標変速段Ｄ＊との関係を示したものであり、図中の破線は、ダウンシフト時における車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃと目標変速段Ｄ＊との関係を示したものである。

こうして判定されたシフト要求がアップシフトであれば（ステップＳ５）、増速変速段Ｄｈおよび保持時間ｔの設定を行う（ステップＳ６）。一方、シフト要求がダウンシフトであれば（ステップＳ５）、減速変速段Ｄｌおよび保持時間ｔ’の設定を行う（ステップＳ７）。そして、保持時間ｔ，ｔ’が経過したか否かを判定し（ステップＳ８）、経過していれば増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌを選択するよう同期装置を駆動制御して（ステップＳ９）、本処理を終了する。ここで、増速変速段Ｄｈは、目標変速段Ｄ＊よりも１段大きい変速段として設定されるものであり、減速変速段Ｄｌは、目標変速段Ｄ＊よりも１段小さい変速段として設定されるものであり、目標変速段Ｄ＊の次に変速要求がなされるであろうと予想され予めシフトされる（プリシフトされる）変速段となる。したがって、プリシフトする際に同期装置８１，８２を保持時間ｔ，ｔ’だけニュートラル状態に保持する間に、第１入力軸３と第２入力軸４との間の軸間摩擦等（減速の際には潤滑油の撹拌抵抗を含む）により、両入力軸３，４間の回転数差を減少させて、プリシフトされる変速段を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４の回転数と、この被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択する同期装置８１，８２のカップリングスリーブの回転数との回転数差を減少できるから、同期装置８１，８２に作用する負荷を低減することができる。しかも、同期装置８１，８２を保持時間ｔ，ｔ’だけニュートラル状態に保持するだけであるから、制御および構造が複雑化することもない。

増速変速段Ｄｈおよび減速変速段Ｄｌの設定は、実施例では、目標変速段Ｄ＊と車速の変化率Ｖ’と増速変速段Ｄｈおよび減速変速段Ｄｌとの関係を設定して予めマップＭ２として制御部１００の記憶エリアに記憶しておき、目標変速段Ｄ＊と車速の変化率Ｖ’とが与えられると、記憶したマップＭ２から対応する増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌを設定するものとした。目標変速段Ｄ＊と車速の変化率Ｖ’と増速変速段Ｄｈおよび減速変速段Ｄｌとの関係の一例を示す増減速変速段設定マップを図５に示す。

また、保持時間ｔ，ｔ’の設定は、実施例では、目標変速段Ｄ＊と車速の変化率Ｖ’と保持時間ｔ，ｔ’との関係を予め実験等により設定して予めマップＭ３として制御部１００の記憶エリアに記憶しておき、目標変速段Ｄ＊と車速の変化率Ｖ’とが与えられると、記憶したマップＭ３から対応する保持時間ｔ，ｔ’を設定するものとした。目標変速段Ｄ＊と車速の変化率Ｖ’と保持時間ｔ，ｔ’との関係の一例を示す保持時間設定マップを図６に示す。ここで、図６に示すアップシフト時の保持時間ｔ２，ｔ３，ｔ４は、ｔ２≧ｔ３≧ｔ４となるよう設定されており、ダウンシフト時の保持時間ｔ１’，ｔ２’，ｔ３’は、ｔ１’≧ｔ２’≧ｔ３’となるよう設定されている。即ち、変速段間の段間比が大きい変速段ほどニュートラル保持時間を長く設定することで、プリシフトされる歯車列を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４の回転数と、この被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択する同期装置８１，８２のカップリングスリーブの回転数との回転数差が大きい場合ほど、長い時間ニュートラル状態に保持できるから、両者の回転数差を有効に低減することができる。

以下、こうしたツインクラッチ式変速機１のプリシフトの際の動作、特に、図３のプリシフト処理におけるステップＳ６以降の処理について、１速で変速しながら２速がプリシフトされた状態から２速への変速要求がなされた場合を例にとって具体的に説明する。
１速で変速しながら２速がプリシフトされた状態から２速への変速要求がなされると、シフト要求はアップシフトであるのでステップＳ６において、増速変速段Ｄｈとして３速が設定されるとともに保持時間ｔとしてｔ３が設定される。そして、第１クラッチ２ａと第２クラッチ２ｂの架け替えを行って２速へ変速するとともに、１速の被駆動歯車７１を選択している同期装置８２のカップリングスリーブをニュートラル状態を経て３速の被駆動歯車７３を選択するよう軸方向へ移動して３速へのプリシフトを実行する。このとき、同期装置８２のカップリングスリーブをニュートラル状態で保持時間ｔ３だけ保持してから３速の被駆動歯車７３を選択するのである。この結果、保持時間ｔ３の間に第１入力軸３が第２入力軸４との間の軸間摩擦等により第２入力軸４につれ回ることで、第１入力軸３と第２入力軸４との回転数差が減少して、３速の被駆動歯車７３と同期装置８２のカップリングスリーブの回転数差が減少することになる。即ち、３速の被駆動歯車７３と同期装置８２のカップリングスリーブの回転数差が、ほぼ２速の被駆動歯車７２と３速の被駆動歯車７３とのギヤ比分だけとなる。

以上説明した実施例１のツインクラッチ式変速機１によれば、プリシフトの際に、同期装置８１，８２を保持時間ｔ，ｔ’だけニュートラル状態に保持した後にプリシフトされる歯車列を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択するから、保持時間ｔ，ｔ’の間に第１入力軸３と第２入力軸４との間の軸間摩擦等（減速の際には潤滑油の撹拌抵抗を含む）により、両入力軸３，４間の回転数差を減少させて、プリシフトされる変速段を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４の回転数と、この被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択する同期装置８１，８２のカップリングスリーブの回転数との回転数差を減少できる。この結果、同期装置８１，８２に作用する負荷を低減することができる。しかも、同期装置８１，８２を保持時間ｔ，ｔ’だけニュートラル状態に保持するだけであるから、制御および構造が複雑化することもない。

また、変速段間の段間比が大きい変速段ほどニュートラル保持時間を長く設定するから、プリシフトされる歯車列を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４の回転数と、この被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択する同期装置８１，８２のカップリングスリーブの回転数との回転数差が大きい場合ほど、長い時間ニュートラル状態に保持できる。この結果、両者の回転数差を有効に低減することができる。

次に、本発明の第２の実施例としてのツインクラッチ式変速機１Ａについて説明する。第２実施例のツインクラッチ式変速機１Ａは、保持時間ｔ，ｔ’の経過前であってもシフト要求を優先する点を除いて前述した第１実施例のツインクラッチ式変速機１と同一の構成をしている。このため、第２実施例のツインクラッチ式変速機１Ａの構成の図示とその詳細な説明は、重複を避けるため省略する。

図７は、第２実施例のツインクラッチ式変速機１Ａの制御部１００により実行されるプリシフト処理の一例を示すフローチャートである。第２実施例のツインクラッチ式変速機１Ａの制御部１００により実行されるプリシフト処理では、図３の第１実施例のツインクラッチ式変速機１の制御部１００により実行されるプリシフト処理と比較してステップ２８の処理が追加された以外は同様の処理である。即ち、図７のプリシフト処理のステップＳ１０〜ステップＳ２６の処理が図３のプリシフト処理のステップＳ１〜ステップＳ９に相当する。

図７のプリシフト処理が実行されると、制御部１００は、アクセル開度と車速信号とを読み込み（ステップＳ１０）、読み込んだ車速Ｖから車速Ｖの変化率Ｖ’を算出する（ステップＳ１２）。続いて、アクセル開度，車速，車速Ｖの変化率Ｖ’からシフト要求の判定を行い（ステップＳ１４）、目標変速段Ｄ＊の設定を行う（ステップＳ１６）。そして、シフト要求がアップシフトであれば増速変速段Ｄｈおよび保持時間ｔを設定し（ステップＳ１８）、シフト要求がダウンシフトであれば、減速変速段Ｄｌおよび保持時間ｔ’を設定して（ステップＳ２２）、保持時間ｔ，ｔ’の経過判定を行う（ステップＳ２４）。保持時間ｔ，ｔ’が経過していれば、増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌを選択するよう同期装置を駆動制御して（ステップＳ２６）、本処理を終了する。

一方、保持時間ｔ，ｔ’が経過していなければ、増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌへのシフト要求の有無を判定し（ステップＳ２８）、増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌへのシフト要求が有れば、増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌを選択するよう同期装置を駆動制御して（ステップＳ２６）、本処理を終了する。即ち、保持時間ｔ，ｔ’経過前であっても増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌへのシフト要求があれば、このシフト要求を優先して行うことで、運転者のシフト要求を満たすことができるものとなる。
一方、増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌへのシフト要求が無ければ、ステップＳ２４に戻って保持時間が経過するまで、あるいは、増速変速段Ｄｈあるいは減速変速段Ｄｌへのシフト要求があるまでステップＳ２４とステップＳ２８の処理を繰り返し行う。

以上説明した実施例２のツインクラッチ式変速機１Ａによれば、プリシフトの際に、同期装置８１，８２を保持時間ｔ，ｔ’だけニュートラル状態に保持した後にプリシフトされる歯車列を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択する一方、保持時間ｔ，ｔ’経過前にプリシフトする変速段へのシフト要求がなされると、保持時間ｔ，ｔ’経過前であってもプリシフトされる歯車列を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択する。この結果、保持時間ｔ，ｔ’の間に第１入力軸３と第２入力軸４との間の軸間摩擦等（減速の際には潤滑油の撹拌抵抗を含む）により、両入力軸３，４間の回転数差を減少させて、プリシフトされる変速段を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４の回転数と、この被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択する同期装置８１，８２のカップリングスリーブの回転数との回転数差を減少でき、同期装置８１，８２に作用する負荷を低減することができるとともに、運転者のシフト要求を満たすことができるものとなる。

実施例１，２のツインクラッチ式変速機１，１Ａでは、予め選択する変速段Ｄｈ，Ｄｌとして目標変速段Ｄ＊と隣り合う変速段、即ち、目標変速段Ｄ＊よりも１段大きい変速段あるいは１段小さい変速段を設定するものとしたが、予め選択する変速段Ｄｈ，Ｄｌとしては、目標変速段Ｄ＊よりも２段以上大きい或いは小さい変速段を設定するものとしても差し支えない。この場合、目標変速段Ｄ＊と予め選択する変速段Ｄｈ，Ｄｌとが異なる入力軸３，４で達成できるように駆動歯車５１，５２，５３，５４および被駆動歯車７１，７２，７３，７４を配置するものとすれば良い。

実施例１，２のツインクラッチ式変速機１，１Ａでは、全変速段で保持時間ｔ，ｔ’を設定するものとしたが、変速段によっては保持時間ｔ，ｔ’を設定しないものとしても構わない。

実施例１，２のツインクラッチ式変速機１，１Ａでは、段間比の大きい変速段ほど保持時間ｔ，ｔ’を大きくなるよう設定するものとしたが、全変速段で同じ保持時間ｔ，ｔ’に設定するものとしても構わない。

次に、本発明の第３の実施例としてのツインクラッチ式変速機１Ｂについて説明する。第３実施例のツインクラッチ式変速機１Ｂは、前述した第１実施例のツインクラッチ式変速機１と同一のハード構成に第１入力軸３および第２入力軸４の回転数を検出する図示しない回転数センサを加えたハード構成をしている。このため、第３実施例のツインクラッチ式変速機１Ｂの構成の図示とその詳細な説明は、重複を避けるため省略する。

図８は、第３実施例のツインクラッチ式変速機１Ｂの制御部１００により実行されるプリシフト処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、プリシフト要求があったときに実行される。

図８のプリシフト処理が実行されると、制御部１００は、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎおよび第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎを読み込み（ステップＳ１００）、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値を算出する処理を実行する（ステップＳ１０２）。続いて、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ以下であるか否かの判定を行う（ステップＳ１０４）。閾値Ｎｒｅｆは、同期作用時に同期装置８１，８２に作用する負荷を低減できる値として設定される。

第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ以下であれば、プリシフトを実行して（ステップＳ１０６）、本処理を終了する。一方、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値が閾値Ｎｒｅｆより大きいときには、プリシフトされる変速段へのシフト要求があるか否かを判定し（ステップＳ１０８）、シフト要求があればプリシフトを実行して（ステップＳ１０６）、本処理を終了する。シフト要求がなければ、ステップ１０４に戻って、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ以下になるまで、或いは、プリシフトされる変速段へのシフト要求がなされるまでステップＳ１０４とステップＳ１０８の処理を繰り返し行う。

以上説明した実施例３のツインクラッチ式変速機１によれば、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ以下になってからプリシフトを実行するから、プリシフトされる変速段を構成する被駆動歯車７１，７２，７３，７４の回転数と、この被駆動歯車７１，７２，７３，７４を選択する同期装置８１，８２のカップリングスリーブの回転数との回転数差を減少でき、同期装置８１，８２に作用する負荷を低減することができる。しかも、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値が閾値Ｎｒｅｆよりも大きい場合であっても、プリシフトされる変速段へのシフト要求がなされると、直ちにプリシフトを実行するから、運転者のシフト要求を満たすことができるものとなる。

実施例３のツインクラッチ式変速機１Ｂでは、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値が閾値Ｎｒｅｆよりも大きい場合であっても、プリシフトされる変速段へのシフト要求がなされると、直ちにプリシフトを実行するものとしたが、第１入力軸３の回転数Ｎ１ｉｎと第２入力軸４の回転数Ｎ２ｉｎとの差の絶対値が閾値Ｎｒｅｆ以下となるまでプリシフトを実行しないものとしても差し支えない。

以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

ツインクラッチ式変速機の機械的な構成を示した構成説明図である。 ツインクラッチ式変速機を制御するための制御ブロック図である。 ツインクラッチ式変速機の制御フローチャートである。 シフト時における車速Ｖとアクセル開度Ａｃｃと目標変速段Ｄ＊との関係の一例を示すシフト時目標変速段設定マップである。 目標変速段Ｄ＊と車速の変化率Ｖ’と増速変速段Ｄｈおよび減速変速段Ｄｌとの関係の一例を示す増減速変速段設定マップである。 目標変速段Ｄ＊と車速の変化率Ｖ’と保持時間ｔ，ｔ’との関係の一例を示す保持時間設定マップである。 第２実施例のツインクラッチ式変速機の制御部により実行されるプリシフト処理の一例を示すフローチャートである。 第３実施例のツインクラッチ式変速機の制御部により実行されるプリシフト処理の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ツインクラッチ式変速機
２ａ，２ｂ クラッチ
３ 第１入力軸
４ 第２入力軸
６ 出力軸
１０ａ，１０ｂ フォークシャフト
５１，５２，５３，５４ 駆動歯車
７１，７２，７３，７４ 被駆動歯車
８１，８２ 同期装置
１００ 制御部
１０１ セレクト用モータ
１０２ シフト用モータ
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ マップ

Claims (7)

1. 第１クラッチを介してエンジンからの動力が入力される第１入力軸と、該第１入力軸と出力軸との間を連結可能な第１歯車列を選択する第１選択手段と、第２クラッチを介して前記エンジンからの動力が入力される第２入力軸と、該第２入力軸と前記出力軸との間を連結可能な第２歯車列を選択する第２選択手段と、を備え、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを断続して前記第１入力軸または前記第２入力軸から前記動力を変速して前記出力軸に伝達するツインクラッチ式変速機であって、
   要求動力に基づいて目標変速段を設定する目標値設定手段と、
   該設定された目標変速段を構成する目標歯車列を選択するよう前記第１選択手段または前記第２選択手段を駆動制御するとともに、該設定された目標変速段とは異なる非目標変速段を構成する非目標歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記第２選択手段または前記第１選択手段を何れの歯車列も選択しないニュートラル状態に所定時間保持した後に前記非目標歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段であるツインクラッチ式変速機。
2. 前記制御手段は、前記目標変速段が増速側であるときには、前記非目標歯車列として該目標変速段よりも１段大きい変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御し、前記目標変速段が減速側であるときには、前記非目標歯車列として該目標変速段よりも１段小さい変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段である請求項１記載のツインクラッチ式変速機。
3. 変速段に基づいて前記所定時間を設定する時間設定手段を備え、
   前記制御手段は、前記時間設定手段によって設定された前記所定時間だけ前記第２選択手段または前記第１選択手段を前記ニュートラル状態に保持した後に前記非目標歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段である請求項１または請求項２記載のツインクラッチ式変速機。
4. 前記時間設定手段は、変速段間の段間比が大きい変速段ほど前記所定時間を長く設定する手段である請求項３記載のツインクラッチ式変速機。
5. 前記制御手段は、前記非目標変速段とは異なる変速段への変速要求があった際には、前記所定時間経過前であっても前記非目標歯車列を選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する手段である請求項１乃至請求項４何れか記載のツインクラッチ式変速機。
6. 前記第１選択手段および前記第２選択手段は、シンクロ機構を有する手段である請求項１乃至請求項５何れか記載のツインクラッチ式変速機。
7. 第１クラッチを介してエンジンからの動力が入力される第１入力軸と、該第１入力軸と出力軸との間を連結可能な第１歯車列を選択する第１選択手段と、第２クラッチを介して前記エンジンからの動力が入力される第２入力軸と、該第２入力軸と前記出力軸との間を連結可能な第２歯車列を選択する第２選択手段と、を備え、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチを断続して前記第１入力軸または前記第２入力軸から前記動力を変速して前記出力軸に伝達するツインクラッチ式変速機の制御方法であって、
   （ａ）要求動力に基づいて目標変速段を設定し、
   （ｂ）該設定された目標変速段を構成する歯車列を選択するよう前記第１選択手段または前記第２選択手段を駆動制御するとともに、該設定された目標変速段とは異なる変速段を構成する歯車列を予め選択するよう前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御し、
   （ｃ）前記目標変速段とは異なる変速段を構成する歯車列を予め選択する際には、前記第２選択手段または前記第１選択手段を何れの歯車列も選択しないニュートラル状態に所定時間保持してから前記第２選択手段または前記第１選択手段を駆動制御する
   ツインクラッチ式変速機の制御方法。

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