JP2010223351A - 変速機及び変速機のシフト制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】変速要求の際、適切な変速段にプレシフトが完了することができることで運転者の不快感を低減できる変速機と変速機のシフト制御方法を提供することである。
【解決手段】本発明の変速機１は、歯車機構選択手段が現在の状態からある変速段を選択する際に要する時間をその変速段を選択するためのプレシフト時間とした場合に、第１及び第２入力軸のうちの動力源と切断されている側である一方の入力軸に設けられている一方の歯車機構選択手段が選択可能な複数の変速段のうちの１つ以上である予想変速段群のそれぞれにおけるプレシフト時間後の車両状態から推定される仮変速段がプレシフト時間に対応する予想変速段と一致する場合にはその仮変速段を次の変速段として歯車機構選択手段を作動させる変速段予測手段を有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速機と変速機のシフト制御方法に関し、特に２つのクラッチを有するデュアルクラッチの変速機と変速機のシフト制御方法に関する。

自動車の変速機の１つに、２つのクラッチを有するいわゆるデュアルクラッチを用いた変速機（ＤＣＴ）がある。ＤＣＴは、変速段を切り替える際に、トルク伝達が切れることなく速やかに変速動作を行うことができる等の特徴を有している。

ところで、ＤＣＴは、接続状態とされている一方のクラッチに対応する入力軸上の変速段で走行中、切断状態とされている他方のクラッチに対応する入力軸上の変速段を予め選択（プレシフト）することにより変速要求に速やかに変速できるように変速制御されている（特許文献１）。プレシフトされる変速段は、通常、現在の車両状態、例えば車速やアクセル開度等からプレシフト用のマップを用いて決定する。

米国特許出願公開第２００７／０１４２１７１号明細書

しかし、プレシフト用のマップによって変速段を決定する従来技術の方法では、プレシフトを行う変速段を決定後、プレシフトが完了し実際の変速要求が発生するまでの間に、車両の状態が大きく変化する場合において、プレシフトにより準備する変速段と変速要求が為される変速段との間で相違することになる場合がある。そうすると、適切な変速段がプレシフトされないことになって、再度、プレシフトをやり直すことになってしまい、速やかな変速動作が可能になるというＤＣＴの利点を最大限に生かすことができなくなる。

例えば、急減速や急加速を行っている場合、急減速や急加速する前の車両状態に基づいて決定したプレシフト用の変速段は車両状態の大幅な変化により適切ではなくなる場合が生じる。すると、変速要求が生じた際に別の適正な変速段をプレシフトし直してクラッチを切り替えるため、変速要求からの時間の経過によりもたつきを感じ不快感を受けることがある。あるいは、適切な変速段以外がプレシフトされているままで変速する制御を行うことも考えられるが、その変速段は適正な変速段ではないため運転者が不快感を受けることもある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、変速要求の際、適切な変速段にプレシフトが完了することができることで変速に関する運転者の不快感を低減できる変速機と変速機のシフト制御方法を提供することを解決すべき課題とする。

上記課題を解決するための請求項１に係る発明の構成上の特徴は、動力源に接続される接続状態と前記動力源から切断される切断状態とを切り替え可能である第１クラッチ及び第２クラッチと、
前記第１クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第１入力軸と、
前記第２クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第２入力軸と、
出力軸と、
前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第１歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第１歯車機構選択手段とを有する第１変速機構と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第２歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第２歯車機構選択手段とを有する第２変速機構と、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１歯車機構選択手段、及び前記第２歯車機構選択手段を制御する制御手段と、
を有する変速機であって、
前記制御手段は、
前記歯車機構選択手段が現在の状態からある変速段を選択する際に要する時間をその変速段を選択するためのプレシフト時間とした場合に、
前記第１クラッチ及び前記第２クラッチのうち前記断続状態の一方の前記クラッチにより前記動力源と切断されている前記入力軸の前記歯車機構の前記歯車機構選択手段の現在の状態から前記歯車機構選択手段によって次の前記変速段を選択するプレシフト時間後の前記次の変速段を推定する変速段予測手段を有することを特徴とすることである。

また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記予想変速段群は他方の歯車機構選択手段が選択している現在の変速段の前段及び／又は次段であることである。

また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記予想変速段群は前記一方の前記歯車機構選択手段が選択可能な前記複数の変速段の全てであることである。

また請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３の何れか１項において、前記変速段予測手段は、前記次の変速段を前記プレシフト時間後の車速と現在のアクセル開度とシフトマップとより推定することである。

また請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３の何れか１項において、前記変速段予測手段は、前記次の変速段を前記プレシフト時間後の車速と前記プレシフト時間後のアクセル開度とシフトマップとより推定することがでる。

また請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜３の何れか１項において、前記変速段予測手段は、前記次の変速段を前記プレシフト時間後の車速と前記プレシフト時間後のアクセル開度より推定される前記変速段毎のトルクに応じた変速段を前記次の変速段とすることである。

また請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜６の何れか１項において、前記制御手段は、更に、前記プレシフト時間を車両の状態に基づき推定するプレシフト時間予測手段を有することである。ここで、車両の状態とは、車速、アクセル開度、インプット回転数、温度（油温、エンジン水温、気温）、車両加速度、インプット−アウトプット相対回転数等が考えられる。

また請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項１〜７の何れか１項において、前記制御手段は、更に、実際に要したプレシフト時間である実プレシフト時間に基づき前記プレシフト時間を補正する補正手段を有することである。

上記課題を解決するための請求項９に係る発明の構成上の特徴は、動力源に接続される接続状態と前記動力源から切断される切断状態とを切り替え可能である第１クラッチ及び第２クラッチと、
前記第１クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第１入力軸と、
前記第２クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第２入力軸と、
出力軸と、
前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第１歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第１歯車機構選択手段とを有する第１変速機構と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第２歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第２歯車機構選択手段とを有する第２変速機構と、
前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１歯車機構選択手段、及び前記第２歯車機構選択手段を制御する制御手段と、
を有する変速機のシフト制御方法であって、
前記制御手段は、
前記歯車機構選択手段が現在の状態からある変速段を選択する際に要する時間をその変速段を選択するためのプレシフト時間とした場合に、
前記第１及び第２入力軸のうちの前記動力源と切断されている側である一方の入力軸に設けられている一方の前記歯車機構選択手段が選択可能な前記複数の変速段のうちの１つ以上である予想変速段群のそれぞれにおける前記プレシフト時間後の車両状態から推定される仮変速段が前記プレシフト時間に対応する予想変速段と一致する場合にはその仮変速段を次の変速段として前記歯車機構選択手段を作動させる変速段予測工程を有することを特徴とすることである。

また請求項１０に係る発明の構成上の特徴は、請求項９において、前記予想変速段群は他方の歯車機構選択手段が選択している現在の変速段の前段及び／又は次段であることである。

また請求項１１に係る発明の構成上の特徴は、請求項９において、前記予想変速段群は前記一方の前記歯車機構選択手段が選択可能な前記複数の変速段の全てであることである。

また請求項１２に係る発明の構成上の特徴は、請求項９〜１１の何れか１項において、前記変速段予測工程は、前記次の変速段を前記プレシフト時間後の車速と現在のアクセル開度とシフトマップより推定することである。

また請求項１３に係る発明の構成上の特徴は、請求項９〜１１の何れか１項において、前記変速段予測工程は、前記次の変速段を前記プレシフト時間後の車速と前記プレシフト時間後のアクセル開度とシフトマップより推定することである。

また請求項１４に係る発明の構成上の特徴は、請求項９〜１１の何れか１項において、前記変速段予測工程は、前記次の変速段を前記プレシフト時間後の車速と前記プレシフト時間後のアクセル開度より推定される前記変速段毎のトルクに応じた変速段を前記次の変速段とすることである。

また請求項１５に係る発明の構成上の特徴は、請求項９〜１４の何れか１項において、前記制御手段は、更に、前記プレシフト時間を車両の状態に基づき推定するプレシフト時間予測工程を有することである。

また請求項１６に係る発明の構成上の特徴は、請求項９〜１５の何れか１項において、前記制御手段は、更に、前記プレシフト時間を実際に要したプレシフト時間である実プレシフト時間に基づき補正する補正工程を有することである。

請求項１に係る発明においては、デュアルクラッチの変速機において、制御手段が予想変速段群のそれぞれの予想変速段についてプレシフト時間を算定し、そのプレシフト時間後の仮変速段を推定し、それらの組み合わせのなかから予想変速段とその予想変速段から導出された仮変速段とが一致する場合にその仮変速段（＝予想変速段）を次の変速段とする変速段予測手段を有する。つまり、予想変速段とその予想変速段から導出された仮変速段とが一致しない場合にはその仮変速段にはプレシフト動作を行わない。

このように制御することにより、実際にプレシフトが完了した後の車両状態によってはその変速段が適切ではない場合（つまり予想変速段と仮変速段とが不一致の場合）を予め予測できる。その結果、プレシフト時間後に発生するであろう変速要求の際に適した変速段がプレシフトされることとなり、変速がスムーズに行われるため、運転者が不快感を受けない。なお、現在の状態としては、歯車機構選択手段が何れかの変速段を選択している、何れの変速段も選択していないが考えられる。そして、プレシフト時間は、現在の状態から変速段が選択されるまでに要する時間である。なお、要求を出す時間は含まず、実際にシフトを動かし変速段が確定する時間である。ここで、プレシフト時間が変化する要因としては特に限定されないが、変速動作の速度の限界や、静音化のために速度を制限することなどの種々の要因が考えられる。

請求項２に係る発明においては、次の変速段になり得るか検討する変速段を現在走行中の変速段に近い変速段に限定することで、次の変速段を予測する処理量を低減することができる。

請求項３に係る発明においては、次の変速段になり得るか検討する変速段を可能な限り全てにすることで、種々の車両状態に対応できる変速段が選択可能になる。

請求項４に係る発明においては、変速段予測手段が車速とアクセル開度によって表されるシフトマップにプレシフト時間後の車速と現在のアクセル開度とを当てはめて仮変速段を推定するため、より適切な次の変速段が予測できる。

請求項５に係る発明においては、変速段予測手段が車速とアクセル開度によって表されるシフトマップにプレシフト時間後の車速とプレシフト時間後のアクセル開度とを当てはめて仮変速段を推定するため、更により適切な次の変速段が予測できる。

請求項６に係る発明においては、変速段予測手段が車速とアクセル開度とシフト段毎のトルクとで表されるマップにプレシフト時間後の車速とプレシフト時間後のアクセル開度を当てはめ、トルクに応じた変速段を仮変速段と推定するため、より適切な次の変速段が予測できる。

請求項７に係る発明においては、プレシフト時間予測手段が車両の状態に基づきプレシフト時間を推定するため、車両状態に応じたプレシフト時間後の仮変速段を推定することができる。

請求項８に係る発明においては、補正手段がプレシフト時間を補正することで、より正確なプレシフト時間とすることができるため、プレシフト時間後のより適切な仮変速段を推定することができる。プレシフト時間は、製造バラ付などにより、各車両によって異なる等が考えられ、運転者の運転仕様も含めて、各車両毎に補正することでより正確な時間を算出してより適切な変速段を推定する。

請求項９に係る発明においては、デュアルクラッチの変速機において、制御手段が予想変速段群のそれぞれの予想変速段についてプレシフト時間を算定し、そのプレシフト時間後の仮変速段を推定し、それらの組み合わせのなかから予想変速段とその予想変速段から導出された仮変速段とが一致する場合にその仮変速段（＝予想変速段）を次の変速段とする変速段予測工程を有する。つまり、予想変速段とその予想変速段から導出された仮変速段とが一致しない場合にはその仮変速段にはプレシフト動作を行わない。

このように制御することにより、実際にプレシフトが完了した後の車両状態によってはその変速段が適切ではない場合（つまり予想変速段と仮変速段とが不一致の場合）を予め予測できる。その結果、プレシフト時間後に発生するであろう変速要求の際に適した変速段がプレシフトされることとなり、変速がスムーズに行われるため、運転者が不快感を受けない。

請求項１０に係る発明においては、次の変速段になり得るか検討する変速段を現在走行中の変速段に近い変速段に限定することで、次の変速段を予測する処理量を低減することができる。

請求項１１に係る発明においては、次の変速段になり得るか検討する変速段を可能な限り全てにすることで、種々の車両状態に対応できる変速段が選択可能になる。

請求項１２に係る発明においては、変速段予測工程が車速とアクセル開度によって表されるシフトマップにプレシフト時間後の車速と現在のアクセル開度とを当てはめて仮変速段を推定するため、より適切な次の変速段が予測できる。

請求項１３に係る発明においては、変速段予測工程が車速とアクセル開度によって表されるシフトマップにプレシフト時間後の車速とプレシフト時間後のアクセル開度とを当てはめて仮変速段を推定するため、更により適切な次の変速段が予測できる。

請求項１４に係る発明においては、変速段予測工程が車速とアクセル開度とシフト段毎のトルクとで表されるマップにプレシフト時間後の車速とプレシフト時間後のアクセル開度を当てはめ、トルクに応じた変速段を仮変速段と推定するため、より適切な次の変速段が予測できる。

請求項１５に係る発明においては、プレシフト時間予測工程が車両の状態に基づきプレシフト時間を推定するため、車両状態に応じたプレシフト時間後の仮変速段を推定することができる。

請求項１６に係る発明においては、補正工程がプレシフト時間を補正することで、より正確なプレシフト時間とすることができるため、プレシフト時間後のよりが適切な仮変速段を推定することができる。

本実施形態１の変速機１の構成を示す説明図である。 本実施形態１の変速機１の制御手段５を示す説明図である。 本実施形態１の変速機１の制御手段５においてプレシフト時間を算出するためのマップである。 本実施形態１の変速機１の制御手段５で用いられるシフトマップである。 本実施形態１の変速機１の制御手段５において最適な変速段を推定する方法を示す説明図である。 本実施形態１の変速機のシフト制御方法の代表的なフローチャートである。 本実施形態１の変速機１及び変速機のシフト制御方法の動作を示す説明図である。 本実施形態２の変速機１の制御手段５Ｂを示す説明図である。 本実施形態２の変速機１の制御手段５Ｄにおいて最適な変速段を推定する方法を示す説明図である。 本実施形態２の変速機のシフト制御方法の代表的なフローチャートである。 本実施形態３の変速機１の制御手段５Ｃを示す説明図である。 本実施形態３の変速機１の制御手段５Ｃにおいて最適な変速段を推定する方法を示す説明図である。 本実施形態４の変速機１の制御手段５Ｄを示す説明図である。 本実施形態４の変速機１の制御手段５Ｄにおいてプレシフト時間を補正する方法を示す説明図である。 本実施形態４の変速機１の制御手段５Ｄにおいてプレシフト時間を補正する方法を示す説明図である。 本実施形態４の変速機のシフト制御方法の代表的なフローチャートである。

本発明の代表的な実施形態を図１〜図１６を参照して説明する。本実施形態に係る変速機は、車両に搭載される。なお、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。

本発明の変速機１は、図１に示されるように、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、第１入力軸２１と、第２入力軸２２と、出力軸２３と、第１変速機構３と、第２変速機構４と、制御手段５とを有する。

第１クラッチＣ１は、動力源としての内燃機関（エンジン、図示略）と後述する第１入力軸２１との間に位置し、内燃機関の出力トルクを第１入力軸２１側に伝達するかしないかの断続を行う装置である。内燃機関からの出力トルクが第１入力軸２１に伝達される場合が接続状態で、内燃機関からの出力トルクが第１入力軸２１に伝達されない場合が切断状態である。

第２クラッチＣ２は、内燃機関と後述する第２入力軸２２との間に位置する。そして、内燃機関の出力トルクを第２入力軸２２側に伝達するかしないかの断続を行う装置である。内燃機関からの出力トルクが第２入力軸２２に伝達される場合が接続状態で、内燃機関からの出力トルクが第２入力軸２２に伝達されない場合が切断状態である。

第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、後述する制御部５からの信号により制御されるが、動力源とし電気式のアクチュエータ又は流体圧式の油圧システムにおいて駆動する。

第１入力軸２１は、第１クラッチＣ１に連結して回転トルクを伝達する棒状の部材である。第２入力軸２２は、第２クラッチＣ２に連結して回転トルクを伝達し、第１入力軸２１と同軸で、第１入力軸２１の外周側に位置する円筒状の部材である。

出力軸２３は、第１及び第２入力軸２１、２２と平行に配置され、後述する第１及び第２変速機構３、４を経て伝達された出力トルクを車輪（図示略）側に出力する棒状の部材である。

第１変速機構３は、第１歯車機構３１と第１歯車機構選択手段３２とを有する。第１歯車機構３１は、第１入力軸２１と出力軸２３との間に設けられた変速段１速、３速、５速、７速の組み合わせである。そして、各変速段と後述するスリーブ３２１との間に同期装置（図示略）を有する。各変速段は第１入力軸２１の外周側を相対回転可能に保持される変速ギヤ３１１〜３１４と、第１入力軸２１及び第２入力軸２２に平行に配置されるカウンタ軸６１にカウンタ軸６１と一体回転可能に固定され変速ギヤ３１１〜３１４に対応するカウンタギヤ６２とからなる。変速段１速が変速ギヤ３１１、変速段３速が変速ギヤ３１２、変速段５速が変速ギヤ３１３、及び変速段７速が変速ギヤ３１４である。

第１歯車機構選択手段３２は、スリーブ３２１とフォーク３２２とフォークシャフト３２３とアクチュエータ３２４とを有する。スリーブ３２１は、円筒状の部材で第１入力軸２１の外周側で第１入力軸２１と一体回転可能に、２つの変速段の間に位置する。本実施形態１では、１速と７速との間に１つと、３速と５速との間に１つの計２つのスリーブ３２１が配置されている。スリーブ３２１は、どちらの変速段にも係合しない中立位置と変速段と係合する係合位置とを有し、中立位置と係合位置とを軸方向に移動する。フォーク３２２は、スリーブ３２１の外周側に位置し、スリーブ３２１が２つの変速段の間（中立位置と係合位置との間）を回転しながら移動することができるようにスリーブ３２１と係合している。フォークシャフト３２３は、フォーク３２２と一体的に係合している棒状の部材である。そして、フォークシャフト３２３は、フォーク３２２がスリーブ３２１を移動させるのと同時に移動可能にアクチュエータ３２４によって移動する。

第２変速機構４は、第２歯車機構４１と第２歯車機構選択手段４２とを有する。第２歯車機構４１は、第２入力軸２２と出力軸２３との間に設けられた変速段２速、４速、６速、リバース（後退）の組み合わせである。そして、各変速段と後述するスリーブ４２１との間に同期装置（図示略）を有する。各変速段は第２入力軸２２の外周側を相対回転可能に保持される変速ギヤ４１１〜４１４と、カウンタ軸６１に一体回転可能に固定され変速ギヤ４１１〜４１４に対応するカウンタギヤ６２とからなる。変速段２速が変速ギヤ４１１、変速段４速が変速ギヤ４１２、変速段６速が変速ギヤ４１３、及び変速段リバースが変速ギヤ４１４である。

リバースは、変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６２との間にアイドラギヤ６３を有する。アイドラギヤ６３は、第１入力軸２１、第２入力軸２２、及びカウンタ軸６１と平行で回転不能に固設されているアイドラギヤ軸６４に、回転可能に保持されている。リバースが変速段として選択された場合、第２入力軸２２の回転がリバースの変速ギヤ４１４に伝達され、アイドラギヤ６３が回転し、そしてカウンタギヤ６２が回転しカウンタ軸６１が回転する。

第２歯車機構選択手段４２は、スリーブ４２１とフォーク４２２とフォークシャフト４２３とアクチュエータ４２４とを有する。スリーブ４２１は、円筒状の部材で第２入力軸２２の外周側で第２入力軸２２と一体回転可能に、２つの変速段の間に位置する。本実施形態１では、２速と４速との間に１つと、６速とリバースとの間に１つの計２つのスリーブ４２１が配置されている。スリーブ４２１は、どちらの変速段にも係合しない中立位置と変速段と係合する係合位置とを有し、中立位置と係合位置とを軸方向に移動する。フォーク４２２は、スリーブ４２１の外周側に位置し、スリーブ４２１が２つの変速段の間（中立位置と係合位置との間）を回転しながら移動することができるようにスリーブ４２１と係合している。フォークシャフト４２３は、フォーク４２２と一体的に係合している棒状の部材である。そして、フォークシャフト４２３は、フォーク４２２がスリーブ４２１を移動させるのと同時に移動可能にアクチュエータ４２４によって移動する。

第１歯車機構選択手段３２及び第２歯車機構選択手段４２は、後述する制御部５からの信号により制御され、アクチュエータ３２４及び４２４は、動力源として一般的な電気式、流体圧式、液圧シリンダ又は空圧シリンダなどによって駆動する。

制御手段５は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１歯車機構選択手段３２、第２歯車機構選択手段４２を制御し、次の変速段を推定する変速段予測手段を有する。変速段予測手段は、第１クラッチＣ１及び第２にクラッチＣ２のうち断続状態の一方のクラッチにより動力源と切断されている入力軸の歯車機構の歯車選択手段によって、プレシフト時間後に選択される次の変速段を推定する。

本発明の変速機１は、制御手段５が特徴を有するため、以下、制御手段５について種々の実施形態を示しながら説明する。

（実施形態１）
本実施形態１の変速機１で用いられる制御手段５は、図２に示されるように、プレシフト時間予測手段５１と変速段予測手段５２と変速制御手段（図略）とを有する。図２は、変速機１の制御手段５のみを取り出した説明図である。変速制御手段は、図３に示すシフトマップによって、変速制御を行う手段である。

プレシフト時間予測手段５１は、車両の状態に基づき歯車機構選択手段が現在の状態からある変速段を選択する際に要するプレシフト時間（Δｔ）を求める。現在の状態としては、歯車機構選択手段が何れかの変速段を選択している、何れの変速段も選択していない（スリーブ３２１，４２１が中立位置にある）が考えられる。そして、車両の状態とΔｔとの相関関係を例えば図４に示されるようなプレシフト時間マップとして、予め制御手段５が記憶している。図４のプレシフト時間マップは、横軸が車速で縦軸がΔｔを示している。車両の状態として、車速以外にもアクセル開度（Ｔａ）やインプット回転数等が考えられ、Δｔとの相関関係をプレシフト時間マップとして制御手段５が記憶するか、制御手段５がアクセス可能な別の記憶手段に記憶する。

変速段予測手段５２は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２のうち断続状態の一方のクラッチによって動力源と切断されている入力軸側の変速機構の変速段から、次の変速段を予測する。まず、変速段予測手段５２は、一方のクラッチに対応する一方の歯車機構選択手段が選択可能な複数の変速段のうちの１つ以上である予想変速段群のそれぞれについて、Δｔ後の車両状態から仮変速段を推定する。予想変速段群は、現在の変速段の前段及び次段が考えられる。前段及び次段がない場合はどちらか一方であり、その他に一方の歯車機構選択手段な選択可能な全ての変速段でも良い。仮変速段は、シフトマップ（図３）にΔｔ後の車速（ｔＶ）とアクセル開度（ｔＴａ）とを当てはめて求める。このシフトマップは、変速制御手段が用いるシフトマップと同じものであるが、異なるシフトマップを採用しても良い。図５は、シフトマップの一部、３速と４速のシフト線の部分を取り出したものである。図５において、車両は現在の車速（Ｖ）とアクセル開度（Ｔａ）で走行しており、変速段が３速であるとする。変速段予測手段５２は、ｔＶを算出する車速算出手段５２１と、ｔＴａを算出するアクセル開度算出手段５２２とを有する。ｔＶ及びｔＴａは、予測変速段の４速へ変速するためのΔｔに基づいて計算される。

ｔＶ ＝ 現在の車両加速度（ΔＶ） × Δｔ ＋ 現在の車両車速（Ｖ）・（１）

ｔＴａ ＝ 現在のアクセル開度の変位率（ΔＴａ） × Δｔ
＋ 現在のアクセル開度（Ｔａ） ・・・（２）

算出されたｔＶとｔＴａをシフトマップに当てはめ、仮変速段を推定する。図５では、４速と導き出される。仮変速段は４速である。なお、ｔＶ及びｔＴａは、線形関数によって求めているが、２次以上の非線形関数で求めることもできる。

そして、変速段予測手段５１は、予想変速段群のそれぞれが対応するプレシフト時間後に推定される仮変速段がその予測変速段と一致するか判断し、一致する仮変速段（予想変速段）を次の変速段とする。今回は、予測変速段が４速で、仮変速段が４速であり、一致するため次の変速段は４速となる。その後、制御手段５は歯車機構選択手段をその次の選択段を選択するように作動させる。予測変速段と仮変速段とが複数一致する場合は、Δｔが最短のものを選択することができる。

次に、本実施形態１の変速機１で用いられる変速機のシフト制御方法について説明する。変速機１は制御手段５によって制御される。変速機のシフト制御方法の代表的なフローチャートを図６に示す。図６は、制御方法のロジックの一例を示すフローチャートであり、これに限定されるものではない。

制御手段５は、データ取得工程Ｓ１１０と、プレシフト時間予測工程Ｓ１２０と、変速段予測工程Ｓ１３０と、プレシフト工程Ｓ１４０とを有する。データ入力工程Ｓ１１０では、車両の状態等をデータとして取得する。プレシフト時間予測工程Ｓ１２０では、予想変速段群についてΔｔを算出する。Δｔは、第１及び第２入力軸２１，２２のうち動力源と切断されている側の歯車機構の歯車機構選択手段の現在の状態から次の変速段を選択するまでの時間であり、プレシフト時間予測手段５１によって求める。

変速段予測工程Ｓ１３０では、第１及び第２入力軸２１，２２のうち動力源と切断されている側の変速機構の変速段から、次の変速段を予測する。変速段予測工程Ｓ１３０は、次の変速段を予測するために、車速算出工程Ｓ１３１とアクセル開度算出工程Ｓ１３２と、仮変速段確定工程Ｓ１３３とを有する。車速算出工程Ｓ１３１では、ｔＶを式（１）によって算出する。アクセル開度算出工程Ｓ１３２では、ｔＴａを式（２）によって算出する。仮変速段確定工程Ｓ１３３では、シフトマップ（図３）からｔＶとｔＴａによって変速段を推定し、予想変速段群のそれぞれが仮変速段と一致するか判断し、一致する仮変速段を次の変速段とする。プレシフト工程Ｓ１４０では、変速段予測工程Ｓ１３０で推定された次の変速段を選択する。

図７は、本実施形態１の変速機１及び変速機のシフト制御装置によって、変速する場合の動作を表したものである。横軸が時間であり、縦軸にシフト位置及び車速を表している。この例では、アクセル開度（Ｔａ）が一定で加速しているとする。実線の車速（Ｖ）に対して、破線がΔｔ後の車速（ｔＶ）であり、両線に交差する変速線、例えば２速から３速にシフトアップするかどうかの変速線である。時間ｔ１が現在である。ｔ１の時点で、Δｔを予測し、Δｔ後のｔＶを算出する（Δｔ後のアクセル開度（ｔＴａ）は、この例では一定なので考慮しない。）。時間ｔ１において、ｔＶと変速線とが位置Ａで交差する。よって、一点破線で示されているプレシフト位置は、１速から３速に変わる。そして、実線で表されている要求シフト位置は、２速から時間ｔ２で３速に変わる。そして、Δｔ後の時間ｔ２に変速要求の際、プレシフト位置は時間ｔ２に至る前に３速であるため、速やかに変速が行われる。

本実施形態１の変速機１及び変速機のシフト制御方法によれば、制御手段５が予想変速段群のそれぞれについてΔｔ後の仮変速段を推定し、予想変速段と仮変速段とが一致する場合にはその仮変速段（予想変速段）を次の変速段とする変速段予測手段５２を有する。歯車機構選択手段は、現在状態から各変速段（予想変速段群）にプレシフトに要する時間があり、Δｔ後の車両状態によってはその変速段が適切ではない場合があるため、予想変速段と仮変速段とが一致する変速段を次の変速段として制御する。そのため、プレシフト時間後の変速要求の際に適した変速段がプレシフトされることとなり、変速がスムーズに行われるため、運転者が不快感を受けない。特に車両が急減速や急加速の際、現在の車両状態で変速段を予測する従来と比較して、適切な変速段が選択される。

（実施形態２）
本実施形態２の変速機１で用いられる制御手段５Ｂは、図８に示されるように、プレシフト時間予測手段５１と変速段予測手段５３と変速制御手段（図略）とを有する。図８は、変速機１の制御手段５Ｂのみを取り出した説明図である。実施形態２の変速機１及び変速機のシフト制御方法は、基本的に実施形態１の変速機１及び変速機のシフト制御方法と同様の効果を有する。

プレシフト時間予測手段５１は、実施形態１の制御手段５のプレシフト時間予測手段５１を用いることができる。

変速段予測手段５３は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２のうち断続状態の一方のクラッチによって動力源と切断されている入力軸側の変速機構の変速段から、次の変速段を予測する。まず、変速段予測手段５３は、一方のクラッチに対応する一方の歯車機構選択手段が選択可能な複数の変速段のうちの１つ以上である予想変速段群のそれぞれについて、Δｔ後の車両状態から仮変速段を推定する。仮変速段は、シフトマップ（図３）にプレシフト時間（Δｔ）後の車速（ｔＶ）と現在のアクセル開度（Ｔａ）とを当てはめて求める。図９は、シフトマップ（図３）の一部、３速と４速のシフト線の部分を取り出したものである。図９において、車両は現在の車速（Ｖ）とアクセル開度（Ｔａ）で走行しており、変速段が３速であるとする。変速段予測手段５３は、ｔＶを算出する車速算出手段５２１を有する。車速算出手段５２１は実施形態１の制御手段５の変速予測手段５１で用いられる車速算出手段５２１と同じであり、予測変速段が４速であるとしてｔＶを算出する。算出されたｔＶとＴａとをシフトマップに当てはめ、仮変速段を推定する。図９では、４速と導き出される。仮変速段は４速である。

そして、変速段予測手段５３は、予想変速段群のそれぞれが対応するプレシフト時間後に推定される仮変速段がその予測変速段と一致するか判断し、一致する仮変速段（予想変速段）を次の変速段とする。今回は、予測変速段が４速で、仮変速段が４速であり、一致するため次の変速段は４速となる。その後、制御手段５Ｂは歯車機構選択手段をその次の選択段を選択するように作動させる。

次に、本実施形態２の変速機１で用いられる変速機のシフト制御方法について説明する。変速機１は制御手段５Ｂによって制御される。変速機のシフト制御方法の代表的なフローチャートを図１０に示す。図１０は、制御方法のロジックの一例を示すフローチャートであり、これに限定されるものではない。

制御手段５Ｂは、データ取得工程Ｓ２１０と、プレシフト時間予測工程Ｓ２２０と、変速段予測工程Ｓ２３０と、プレシフト工程Ｓ２４０とを有する。データ入力工程Ｓ２１０では、車両の状態などを検出する。プレシフト時間予測工程Ｓ２２０では、Δｔを算出する。

変速段予測工程Ｓ２３０は、次の変速段を予測するために、車速算出工程Ｓ２３１と仮変速段確定工程Ｓ２３３とを有する。車速算出工程Ｓ２３１では、ｔＶを式（１）によって算出する。仮変速段確定工程Ｓ２３３では、シフトマップ（図３）からｔＶとＴａによって変速段を推定し、予想変速段群のそれぞれが仮変速段と一致するか判断し、一致する仮変速段を次の変速段とする。プレシフト工程Ｓ２４０では、変速段予測工程Ｓ２３０で推定された次の変速段を選択する。

（実施形態３）
本実施形態３の変速機１で用いられる制御手段５Ｃは、図１１に示されるように、プレシフト時間予測手段５１と、変速段予測手段５４と変速制御手段（図略）とを有する。図１１は、変速機１の制御手段５Ｃのみを取り出した説明図である。実施形態３の変速機１及び変速機のシフト制御方法は、基本的に実施形態１の変速機１及び変速機のシフト制御方法と同様の効果を有する。

変速段予測手段５４は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２のうち断続状態の一方のクラッチによって動力源と切断されている入力軸側の変速機構の変速段から、次の変速段を予測する。まず、変速段予測手段５４は、一方のクラッチに対応する一方の歯車機構選択手段が選択可能な複数の変速段のうちの１つ以上である予想変速段群のそれぞれについて、Δｔ後の車両状態から仮変速段を推定する。仮変速段は、図１２に示されるようなマップに基づき、ｔＶとｔＴａより変速段毎のトルクに応じた変速段を導き出す。図１２は、ＶとＴａと変速段毎のトルクに応じた変速段とを表したマップである。変速段予測手段５４は、ｔＶを算出する車速算出手段５２１と、ｔＴａを算出するアクセル開度算出手段５２２とを有する。それぞれ実施形態１の制御手段５の変速段予測手段５２で用いられるものである。

そして、変速段予測手段５４では予想変速段群のそれぞれが対応するプレシフト時間後に推定される仮変速段がその予測変速段と一致するか判断し、一致する仮変速段（予想変速段）を次の変速段とする。その後、制御手段５Ｃは歯車機構選択手段をその次の選択段を選択するように作動させる。

次に、本実施形態３の変速機１で用いられる変速機のシフト制御方法は、実施形態１の変速機１に用いられる変速機のシフト制御方法と基本的に同様である。異なるのは、変速段予測工程Ｓ１３０の仮変速段確定工程Ｓ１３３である。本実施形態３の制御手段５Ｃでは、変速段予測工程Ｓ１３０の仮変速段確定工程Ｓ１３３で、図１２に示されるようなマップに基づき、ｔＶとｔＴａより変速段毎のトルクに応じた仮変速段を推定する。

（実施形態４）
本実施形態４の変速機１で用いられる制御手段５Ｄは、図１３に示されるように、プレシフト時間予測手段５１と変速段予測手段５２と補正手段５５と変速制御手段（図略）とを有する。図１３は、変速機１の制御手段５Ｄのみを取り出した説明図である。制御手段５Ｄは、実施形態１の制御手段５に補正手段５５が追加されている。実施形態４の変速機１及び変速機のシフト制御方法は、基本的に実施形態１の変速機１及び変速機のシフト制御方法と同様の効果を有する。

補正手段５５は、図１４及び図１５に示されるように、プレシフト時間予測手段５１で予測したプレシフト時間を実際に要したプレシフト時間である実プレシフト時間（ｒｔ）に基づき補正する。図１４ではｒｔに補正し、図１５ではｒｔとΔｔとの差に補正の反映量を乗じ、Δｔから引いて補正値としている。

本実施形態４の変速機１で用いられる変速機のシフト制御方法について説明する。変速機１は制御手段５Ｄによって制御される。変速機のシフト制御方法の代表的なフローチャートを図１６に示す。図１６は、制御方法のロジックの一例を示すフローチャートであり、これに限定されるものではない。

図１６で示されるシフト制御方法は、実施形態１の変速機１を制御する制御手段５の工程に、補正工程Ｓ１５０が追加されたものである。補正工程Ｓ１５０は、プレシフト工程Ｓ１４０後に、ｒｔを検出し（実プレシフト時間検出工程Ｓ１５１）、ｒｔに基づきプレシフト時間予測工程Ｓ１２０で予測したΔｔを補正する（学習工程Ｓ１５２）。

本実施形態４の変速機１及び変速機のシフト制御方法によれば、Δｔを各車両毎に補正することでより正確なΔｔを予測でき、Δｔ後の推定される変速段がより適切なものが推定することができる。

（実施形態５）
本実施形態５の変速機１で用いられる制御手段は、実施形態２の制御手段５Ｂに補正手段を追加したものである。そして、実施形態５の変速機１のシフト制御方法は、実施形態２のシフト制御方法に補正工程を追加したものである。補正手段は、実施形態４の制御手段５Ｄの補正手段５５と同様の作用である。また、補正工程は、実施形態４の補正工程Ｓ１５０と同様の作用である。実施形態５の変速機１及び変速機のシフト制御方法は、基本的に実施形態２の変速機１及び変速機のシフト制御方法と同様の効果を有する。そして、Δｔを各車両毎に補正することでより正確なΔｔを予測でき、Δｔ後の予測する変速段がより適切なものが推定することができる。

（実施形態６）
本実施形態６の変速機１で用いられる制御手段は、実施形態３の制御手段５Ｃに補正手段を追加したものである。そして、実施形態６の変速機１のシフト制御方法は、実施形態３のシフト制御方法に補正工程を追加したものである。補正手段は、実施形態４の制御手段５Ｄの補正手段５５と同様の作用である。また、補正工程は、実施形態４の補正工程Ｓ１５０と同様の作用である。実施形態６の変速機１及び変速機のシフト制御方法は、基本的に実施形態３の変速機１及び変速機のシフト制御方法と同様の効果を有する。そして、Δｔを各車両毎に補正することでより正確なΔｔを予測でき、Δｔ後の予測する変速段がより適切なものが推定することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態１〜３は、プレシフト時間（Δｔ）を予測するプレシフト予測手段及びプレシフト時間予測工程を有しているが、Δｔを予測せず車両状態によらず一定値として、Δｔ後の変速段を推定することができる。例えば、Δｔは単一、変速段毎のΔｔ、シフトアップとシフトダウンで異なるΔｔ等が考えられる。また、Δｔを複数の車両状態を組み合わせて予測することもできる。

その他、制御手段を除いた変速機１については、本明細書にて説明した以外のデュアルクラッチ構成の変速機とすることができる。

１：変速機、
２１：第１入力軸、２２：第２入力軸、２３：出力軸、
３：第１変速機構、３１：第１歯車機構、３２：第１歯車機構選択手段、
３１１：１速（変速ギヤ）、３１２：３速（変速ギヤ）、３１３：５速（変速ギヤ）、３１４：７速（変速ギヤ）、３２１、４２１：スリーブ、３２２、４２２：フォーク、
３２３、４２３：フォークシャフト、３２４、４２４：アクチュエータ、
４：第２変速機構、４１：第２歯車機構、４２：第２歯車機構選択手段、
４１１：２速（変速ギヤ）、４１２：４速（変速ギヤ）、４１３：６速（変速ギヤ）、４１４：リバース（変速ギヤ）、
５，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ：制御手段、５１：プレシフト時間予測手段、
５２，５３，５４：変速段予測手段、５２１：車速算出手段、
５２２：アクセル開度算出手段、５５：補正手段、
６１、６５、６６：カウンタシャフト、６２：カウンタギヤ、６３：アイドラギヤ、
６４：アイドラギヤ軸、
７：油圧システム、
Ｃ１：第１クラッチ、Ｃ２：第２クラッチ。

Claims (16)

1. 動力源に接続される接続状態と前記動力源から切断される切断状態とを切り替え可能である第１クラッチ及び第２クラッチと、
   前記第１クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第１入力軸と、
   前記第２クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第２入力軸と、
   出力軸と、
   前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第１歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第１歯車機構選択手段とを有する第１変速機構と、
   前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第２歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第２歯車機構選択手段とを有する第２変速機構と、
   前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１歯車機構選択手段、及び前記第２歯車機構選択手段を制御する制御手段と、
   を有する変速機であって、
   前記制御手段は、
   前記歯車機構選択手段が現在の状態からある変速段を選択する際に要する時間をその変速段を選択するためのプレシフト時間とした場合に、
   前記第１及び第２入力軸のうちの前記動力源と切断されている側である一方の入力軸に設けられている一方の前記歯車機構選択手段が選択可能な前記複数の変速段のうちの１つ以上である予想変速段群のそれぞれにおける前記プレシフト時間後の車両状態から推定される仮変速段が前記プレシフト時間に対応する予想変速段と一致する場合にはその仮変速段を次の変速段として前記歯車機構選択手段を作動させる変速段予測手段を有することを特徴とする変速機。
2. 前記予想変速段群は他方の歯車機構選択手段が選択している現在の変速段の前段及び／又は次段である請求項１に記載の変速機。
3. 前記予想変速段群は前記一方の前記歯車機構選択手段が選択可能な前記複数の変速段の全てである請求項１に記載の変速機。
4. 前記変速段予測手段は、前記仮変速段を前記プレシフト時間後の車速と現在のアクセル開度とからシフトマップにより推定する請求項１〜３の何れか１項に記載の変速機。
5. 前記変速段予測手段は、前記仮変速段を前記プレシフト時間後の車速と前記プレシフト時間後のアクセル開度とからシフトマップにより推定する請求項１〜３の何れか１項に記載の変速機。
6. 前記変速段予測手段は、前記プレシフト時間後の車速と前記プレシフト時間後のアクセル開度より推定される前記変速段毎のトルクに応じた変速段を前記仮変速段とする請求項１〜３の何れか１項に記載の変速機。
7. 前記制御手段は、更に、前記プレシフト時間を車両の状態に基づき推定するプレシフト時間予測手段を有する請求項１〜６の何れか１項に記載の変速機。
8. 前記制御手段は、更に、実際に要したプレシフト時間である実プレシフト時間に基づき前記プレシフト時間を補正する補正手段を有する請求項１〜７の何れか１項に記載の変速機。
9. 動力源に接続される接続状態と前記動力源から切断される切断状態との間を移動することにより切り替え可能である第１クラッチ及び第２クラッチと、
   前記第１クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第１入力軸と、
   前記第２クラッチにより前記動力源に断続可能に接続される第２入力軸と、
   出力軸と、
   前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第１歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第１歯車機構選択手段とを有する第１変速機構と、
   前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第２歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第２歯車機構選択手段とを有する第２変速機構と、
   前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１歯車機構選択手段、及び前記第２歯車機構選択手段を制御する制御手段と、
   を有する変速機のシフト制御方法であって、
   前記制御手段は、
   前記歯車機構選択手段が現在の状態からある変速段を選択する際に要する時間をその変速段を選択するためのプレシフト時間とした場合に、
   前記第１及び第２入力軸のうちの前記動力源と切断されている側である一方の入力軸に設けられている一方の前記歯車機構選択手段が選択可能な前記複数の変速段のうちの１つ以上である予想変速段群のそれぞれにおける前記プレシフト時間後の車両状態から推定される仮変速段が前記プレシフト時間に対応する予想変速段と一致する場合にはその仮変速段を次の変速段として前記歯車機構選択手段を作動させる変速段予測工程を有することを特徴とする変速機のシフト制御方法。
10. 前記予想変速段群は他方の歯車機構選択手段が選択している現在の変速段の前段及び／又は次段である請求項９に記載の変速機のシフト制御方法。
11. 前記予想変速段群は前記一方の前記歯車機構選択手段が選択可能な前記複数の変速段の全てである請求項９に記載の変速機のシフト制御方法。
12. 前記変速段予測工程は、前記仮変速段を前記プレシフト時間後の車速と現在のアクセル開度とからシフトマップにより推定する請求項９〜１１の何れか１項に記載の変速機のシフト制御方法。
13. 前記変速段予測工程は、前記仮変速段を前記プレシフト時間後の車速と前記プレシフト時間後のアクセル開度とからシフトマップにより推定する請求項９〜１１の何れか１項に記載の変速機のシフト制御方法。
14. 前記変速段予測工程は、前記プレシフト時間後の車速と前記プレシフト時間後のアクセル開度より推定される前記変速段毎のトルクに応じた変速段を前記仮変速段とする請求項９〜１１の何れか１項に記載の変速機のシフト制御方法。
15. 前記制御手段は、更に、前記プレシフト時間を車両の状態に基づき推定するプレシフト時間予測工程を有する請求項９〜１４の何れか１項に記載の変速機のシフト制御方法。
16. 前記制御手段は、更に、実際に要したプレシフト時間である実プレシフト時間に基づき前記プレシフト時間を補正する補正工程を有する請求項９〜１５の何れか１項に記載の変速機のシフト制御方法。

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