JP2017145922A - デュアルクラッチ式変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者がシフトダウンを指定した際に、早期に適切な減速が得られるようにする。【解決手段】変速制御装置８０において、シフトダウン指示が検出された場合に、アクセルオフの状態、且つ変速元クラッチ側よりも変速先クラッチ側の方が低い変速段となっているとともに、エンジン１０と係合するクラッチを、変速元クラッチから変速先クラッチに切替可能である場合に、エンジン回転数が変速元入力軸回転数以下となるように両クラッチの締結力を制御しつつ、変速元クラッチを断状態に変更し、且つ変速先クラッチを半クラッチ状態に変更する制御を実行するクラッチ制御部８３と、変速先入力軸回転数が許容上限回転数以下である場合に、エンジン回転数を変速先入力軸回転数と一致するように上昇させる同期制御部８４と、を備え、クラッチ制御部８３は、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致した以降に、変速先クラッチを接状態に制御するようにする。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンと変速機構との間に２つのクラッチを含むクラッチ装置が設けられたデュアルクラッチ式変速機の制御装置に関する。

従来、エンジンからの動力伝達を断接可能なクラッチを２つ備え、エンジンから変速機構への駆動力伝達経路をいずれかのクラッチを介する系統に切替可能なデュアルクラッチ式変速機が知られている。

デュアルクラッチ式変速機には、例えば、運転者が操作レバーを手動で操作して、変速段や、シフトアップ／シフトダウンを指定することにより、指定に応じてアクチュエータを動作させ、クラッチの切替や、変速機構内のギヤの係合／非係合を制御するものが知られている。

デュアルクラッチ式変速機におけるシフトダウンに関する技術として、運転者が変速段を切り換える意図を反映した変速段にプリシフトを行うことにより、変速段の切換えを速くする技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−３８２２９号公報

例えば、運転者が変速を指定できるデュアルクラッチ式変速機において、運転者の変速の指定に対して、すぐに変速を実行してしまうと、エンジンを破損してしまう虞がある。例えば、運転者がシフトダウンを指定した場合において、直ちに、低速段に変速しようとすると、エンジンの回転数が、エンジンの許容される上限回転数（許容上限回転数）を超えてしまう虞がある。

そこで、デュアルクラッチ式変速機においては、運転者からシフトダウンの指示があった場合には、シフトダウンを実行してもエンジン回転数が許容上限回転数以内に収まる様になるまで待った後に、変速を実行するようにしていた。

このように、シフトダウンを実行してもエンジン回転数が許容上限回転数以内に収まる様になるまで待った後に、変速を実行するようにすると、運転者が強いエンジンブレーキによる減速を得るためにシフトダウンを指定したとしても、実際にシフトダウンが行われていない状態が発生し、運転者が所望する減速が得られない状態となってしまう。

そこで、本発明は、運転者がシフトダウンを指定した際に、早期に適切な減速が得られるようにすることのできる技術を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係るデュアルクラッチ式変速機の制御装置は、エンジンと変速機構との間に２つのクラッチを含むクラッチ装置が設けられ、エンジンから変速機構の出力軸に接続された車両駆動系への駆動力伝達経路を、それぞれのクラッチを介する経路間で切替可能なデュアルクラッチ式変速機の制御装置であって、運転者からのシフトダウン指示があったか否かを検出するシフトダウン指示検出手段と、シフトダウン指示が検出された場合において、アクセルオフの状態であって、エンジンと変速機構とを係合しているクラッチである変速元クラッチに接続されている変速機構の変速段よりも、変速元クラッチとは別のクラッチである変速先クラッチに接続されている変速機構の変速段の方が低い変速段となっているとともに、エンジンと変速機構とを係合するクラッチを、変速元クラッチから変速先クラッチに切替可能か否かを判定するクラッチ切替判定手段と、クラッチ切替判定手段により、アクセルオフの状態であって、変速元クラッチに接続されている変速機構の変速段よりも、変速先クラッチに接続されている変速機構の変速段の方が低い変速段となっているとともに、エンジンと変速機構とを係合するクラッチを、変速元クラッチから変速先クラッチに切替可能であると判定された場合には、エンジンの回転数が変速元クラッチに接続されている変速機構の入力軸である変速元入力軸の回転数以下となるように変速元クラッチ及び変速先クラッチの締結力を制御しつつ、変速元クラッチを接状態から断状態に変更するとともに、変速先クラッチを断状態から半クラッチ状態に変更する制御を実行するクラッチ切替制御手段と、変速先クラッチに接続されている変速機構の入力軸である変速先入力軸の回転数が、エンジンの許容上限回転数以下であるか否かを判定するエンジン回転同期判定手段と、変速先入力軸の回転数が許容上限回転数以下であると判定された場合に、エンジンの回転数を変速先入力軸の回転数と一致するように上昇させるエンジン回転同期制御手段と、エンジンの回転数と変速先入力軸の回転数とが一致したか否かを判定する同期完了判定手段と、エンジンの回転数と変速先入力軸の回転数とが一致したと判定された以降に、変速先クラッチを接状態に制御する変速終結制御手段とを備える。

上記デュアルクラッチ式変速機の制御装置において、クラッチ切替制御手段は、変速元クラッチによるエンジンと変速機構との間の伝達トルクと、変速先クラッチによるエンジンと変速機構との間の伝達トルクとの合計がエンジンによる減速トルク以下となるように、変速元クラッチ及び変速先クラッチの前記締結力を制御するようにしてもよい。

また、上記デュアルクラッチ式変速機の制御装置において、変速機構の出力軸の回転数を検出する出力軸回転数センサを更に備え、エンジン回転同期判定手段は、出力軸の回転数と、変速先入力軸と出力軸との間のギヤ比とに基づいて、変速先入力軸の回転数を算出するようにしてもよい。

また、上記デュアルクラッチ式変速機の制御装置において、変速終結制御手段は、エンジンの回転数と変速先入力軸の回転数とが一致したと判定されてから所定時間が経過した後に、変速先クラッチを接状態にする制御を開始するようにしてもよい。

本発明によれば、運転者がシフトダウンを指定した際に、早期に適切な減速が得られるようにすることができる。

本発明の一実施形態に係るデュアルクラッチ装置を備えるデュアルクラッチ式変速機を示す模式的な構成図である。 本発明の一実施形態に係る変速制御処理のフローチャートである。 （ａ）は、変速制御処理における変速元入力軸からエンジンへのトルク、変速先入力軸からエンジンへのトルク、エンジンによるトルクの変化を示す図であり、（ｂ）は、変速元入力軸、変速先入力軸、エンジンの回転数の変化を示す図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るデュアルクラッチ式変速機の制御装置の一例である変速制御装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係るデュアルクラッチ装置を備えるデュアルクラッチ式変速機を示す模式的な構成図である。

車両に備えられるデュアルクラッチ式変速機１は、駆動源の一例であるエンジン１０の出力軸１１に接続されている。

デュアルクラッチ式変速機１は、第１クラッチ２１及び第２クラッチ２２を有するデュアルクラッチ装置２０と、変速機構３０と、制御装置の一例としての変速制御装置８０と、エンジン回転数センサ９１と、車速センサ９２（出力回転数センサともいう）と、アクセル開度センサ９３と、シフトポジションセンサ９５とを備えている。

第１クラッチ２１は、例えば、湿式多板クラッチであって、エンジン１０の出力軸１１と一体回転するクラッチハブ２３と、変速機構３０の第１入力軸３１と一体回転する第１クラッチドラム２４と、複数枚の第１クラッチプレート２５と、複数枚の第１クラッチプレート２５の周囲の第１空間２１Ａと、第１クラッチプレート２５を圧接する第１ピストン２６と、第１油圧室２６Ａとを備えている。

第１クラッチ２１は、第１油圧室２６Ａに供給される作動油の圧力（作動油圧）によって第１ピストン２６が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、第１クラッチプレート２５が圧接されて、トルクを伝達する接続状態となる。一方、第１油圧室２６Ａの作動油圧が解放されると、第１ピストン２６が図示しないスプリングの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動されて、第１クラッチ２１は動力伝達を遮断する切断状態（断状態）となる。なお、以下の説明では、クラッチハブ２３と第１クラッチドラム２４とが異なる回転数で回転しつつ、第１クラッチプレート２５を介してトルクが伝達される状態を第１クラッチ２１の半クラッチ状態と称し、クラッチハブ２３と第１クラッチドラム２４とが同一の回転数で一体して回転しつつ、第１クラッチプレート２５を介してトルクが伝達される状態を第１クラッチ２１の接状態と称する。第１空間２１Ａには、第１クラッチプレート２５に発生する摩擦熱等を排出するために作動油が供給される。

第２クラッチ２２は、例えば、湿式多板クラッチであって、クラッチハブ２３と、変速機構３０の第２入力軸３２と一体回転する第２クラッチドラム２７と、複数枚の第２クラッチプレート２８と、複数枚の第２クラッチプレート２８の周囲の第２空間２２Ａと、第２クラッチプレート２８を圧接する第２ピストン２９と、第２油圧室２９Ａとを備えている。

第２クラッチ２２は、第２油圧室２９Ａに供給される作動油圧によって第２ピストン２９が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、第２クラッチプレート２８が圧接されて、トルクを伝達する接続状態となる。一方、作動油圧が解放されると、第２ピストン２９が図示しないスプリングの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動されて、第２クラッチ２２はトルク伝達を遮断する切断状態（断状態）となる。なお、以下の説明では、クラッチハブ２３と第２クラッチドラム２７とが異なる回転数で回転しつつ、第２クラッチプレート２８を介してトルクが伝達される状態を第２クラッチ２２の半クラッチ状態と称し、クラッチハブ２３と第２クラッチドラム２７とが同一回転数で一体となって回転しつつ、第２クラッチプレート２８を介してトルクが伝達される状態を第２クラッチ２２の接状態と称する。第２空間２２Ａには、第２クラッチプレート２８に発生する摩擦熱等を排出するために作動油が供給される。

変速機構３０は、入力側に配置された副変速部４０と、出力側に配置された主変速部５０とを備えている。また、変速機構３０は、副変速部４０に設けられた第１入力軸３１及び第２入力軸３２と、主変速部５０に設けられた出力軸３３と、これらの軸３１〜３３と平行に配置された副軸３４とを備えている。第１入力軸３１は、第２入力軸３２を軸方向に貫通する中空軸内に相対回転自在に挿入されている。出力軸３３の出力端には、何れも図示しない車両駆動輪に差動装置等を介して連結されたプロペラシャフト（車両駆動系）が接続されている。

副変速部４０には、第１スプリッタギヤ対４１と、第２スプリッタギヤ対４２とが設けられている。第１スプリッタギヤ対４１は、第１入力軸３１に固定された第１入力主ギヤ４３と、副軸３４に固定されて第１入力主ギヤ４３と常時歯噛する第１入力副ギヤ４４とを備えている。第２スプリッタギヤ対４２は、第２入力軸３２に固定された第２入力主ギヤ４５と、副軸３４に固定されて第２入力主ギヤ４５と常時歯噛する第２入力副ギヤ４６とを備えている。したがって、副軸３４と、第１入力軸３１及び第２入力軸３２とは、常時結合された状態となっている。本実施形態では、第１スプリッタギヤ対４１のギヤ比が第２スプリッタギヤ対４２よりも小さくなっている。すなわち、第１スプリッタギヤ対４１側が高速側の変速段となっている。このため、副変速部４０においては、第１スプリッタギヤ対４１を介して駆動力を伝達する場合（第１クラッチ２１を接続した場合）には、高速側とすることができ、第２スプリッタギヤ対４２を介して駆動力を伝達する場合（第２クラッチ２２を接続した場合）には、低速側とすることができる。ここで、第１スプリッタギヤ対４１を介した場合をＨ（高速側）段と称し、第２スプリッタギヤ対４２を介した場合をＬ（低速側）段と称する。

主変速部５０には、第１出力ギヤ対５１と、第２出力ギヤ対６１と、第３出力ギヤ対７１と、第１シンクロ機構５５と、第２シンクロ機構５６とが設けられている。第１出力ギヤ対５１は、副軸３４に固定された３速副ギヤ５２と、出力軸３３に相対回転自在に設けられると共に３速副ギヤ５２と常時歯噛する３速主ギヤ５３とを備えている。第２出力ギヤ対６１は、副軸３４に固定された２速副ギヤ６２と、出力軸３３に相対回転自在に設けられると共に２速副ギヤ６２と常時歯噛する２速主ギヤ６３とを備えている。第３出力ギヤ対７１は、副軸３４に固定された１速副ギヤ７２と、出力軸３３に相対回転自在に設けられると共に１速副ギヤ７２と常時歯噛する１速主ギヤ７３とを備えている。

第１シンクロ機構５５、第２シンクロ機構５６は、公知の構造であって、何れも図示しないスリーブ、ドグクラッチ等を備えて構成されている。第１シンクロ機構５５は、出力軸３３と３速主ギヤ５３とを係合状態（ギヤイン）にすることができる。出力軸３３と３速主ギヤ５３とを係合状態にすると、副変速部４０のＨ段側の経路については、出力軸３３は、Ｈ段の３速（３Ｈ速）相当で回転し、副変速部４０のＬ段側の経路については、出力軸３３は、Ｌ段の３速（３Ｌ速）相当で回転する。

第２シンクロ機構５６は、出力軸３３と２速主ギヤ６３とを係合状態にすることができ、また、出力軸３３と１速主ギヤ７３とを係合状態にすることができる。出力軸３３と２速主ギヤ６３とを係合状態にすると、副変速部４０のＨ段側の経路については、出力軸３３は、Ｈ段の２速（２Ｈ速）相当で回転し、副変速部４０がＬ段側の経路については、出力軸３３は、Ｌ段の２速（２Ｌ速）相当で回転する。また、出力軸３３と１速主ギヤ７３とを係合状態にすると、副変速部４０のＨ段の経路については、出力軸３３は、Ｈ段の１速（１Ｈ速）相当で回転し、副変速部４０がＬ段の経路については、出力軸３３は、Ｌ段の１速（１Ｌ速）相当で回転する。

変速機構３０では、副変速部４０と、主変速部５０とにより、１Ｌ速、１Ｈ速、２Ｌ速、２Ｈ速、３Ｌ速、３Ｈ速に切替ることができる。変速機構３０では、低速段から順に、１Ｌ速、１Ｈ速、２Ｌ速、２Ｈ速、３Ｌ速、３Ｈ速となっている。なお、各変速段を一連の番号で示す場合には、それぞれ、１速，２速，３速，４速，５速，６速となる。第１シンクロ機構５５及び第２シンクロ機構５６の作動は、後述する変速制御部８２によって制御されており、アクセル開度センサ９３により検出されるアクセル開度、車速センサ９２により検出される速度等に応じて、又は、運転者による後述する操作レバー９４による変速の指定に応じて、出力軸３３と出力主ギヤ（５３，６３，７３）とを選択的に係合状態（ギヤイン）又は非係合状態（ニュートラル状態）に切替るようになっている。なお、出力ギヤ対（５１，６１，７１）やシンクロ機構（５５，５６）の個数、配列パターン等は図示例に限定されものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

変速機構３０では、１Ｌ速と１Ｈ速との間、２Ｌ速と２Ｈ速との間、３Ｌ速と３Ｈ速との間の変速時（シフトアップ及びシフトダウン）には、クラッチの切替だけで変速を行うことができ、１Ｈ速と２Ｌ速との間、２Ｈ速と３Ｌ速との間の変速時（シフトアップ及びシフトダウン）には、クラッチ切替及びギヤ変更を行う必要がある。

エンジン回転数センサ９１は、エンジン１０の回転数（エンジン回転数）を検出し、変速制御装置８０に出力する。車速センサ９２は、出力軸３３の回転数（出力軸回転数）を検出し、変速制御装置８０に出力する。出力軸回転数からは、車速を特定することができる。また、出力軸回転数に対して、出力軸３３と第１入力軸３１との間のギヤ比を乗算することにより、第１入力軸３１の回転数（第１入力軸回転数）を特定することができる。また、出力軸回転数に対して、出力軸３３と第２入力軸３２との間のギヤ比を乗算することにより、第２入力軸３２の回転数（第２入力軸回転数）を特定することができる。アクセル開度センサ９３は、アクセル開度を検出し、変速制御装置８０に出力する。シフトポジションセンサ９５は、操作レバー９４により指定（選択）された位置を検出し、変速制御装置８０に出力する。操作レバー９４では、例えば、車両の停車時に選択するＰ（パーキング）レンジ、車両の一時停止時に選択するＮ（ニュートラル）レンジ、自動変速を行う際に選択するＤ（ドライブ）レンジ、変速を運転者の操作で行う際に選択するＭ（マニュアル）レンジ、Ｍレンジでのシフトアップを指定するためのプラス（＋）、Ｍレンジでのシフトダウンを指定するためのマイナス（−）等を選択することができる。

変速制御装置８０は、コントロールユニット８１と、変速シフタ８５と、第１クラッチ作動油調整部８６と、第２クラッチ作動油調整部８７とを有する。

コントロールユニット８１は、エンジン１０、第１クラッチ作動油調整部８６、第２クラッチ作動油調整部８７、変速シフタ８５等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。これら各種制御を行うために、コントロールユニット８１には、各種センサ類（９１〜９３、９５）のセンサ値が入力される。

また、コントロールユニット８１は、シフトダウン指示検出手段の一例としての変速制御部８２と、クラッチ切替判定手段、クラッチ切替制御手段、及び変速終結制御手段の一例としてのクラッチ制御部８３と、エンジン回転同期判定手段、エンジン回転同期制御手段、及び同期完了判定手段の一例としての同期制御部８４と、を一部の機能要素として有する。これら機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるコントロールユニット８１に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

変速制御部８２は、シフトポジションセンサ９５から送信される操作レバー９４の指定位置がＤレンジの場合には、アクセル開度センサ９３からのアクセル開度や、車速センサ９２からの車速等の情報に基づいて、変速が必要であるか否かを判定し、変速が必要であれば必要な変速（変速先）を特定する。また、変速制御部８２は、必要な変速が、クラッチ切替のみの変速であるか、又はクラッチの切替にギヤ変更（ギヤシフト）を伴う変速であるかを判定する。変速制御部８２は、クラッチ切替のみの変速の場合には、クラッチ制御部８３に締結状態とするクラッチを切り替えるように指示する。また、変速制御部８２は、ギヤ変更を伴う変速である場合には、変速シフタ８５にギヤ変更を行うように指示する。

また、変速制御部８２は、シフトポジションセンサ９５から送信される操作レバー９４の指定位置により、運転者からシフトダウン指示（本実施形態では、操作レバー９４をＭレンジでマイナスに移動させる操作）が検出された否かを判定する。変速制御部８２は、シフトダウン指示が検出された場合には、その旨をクラッチ制御部８３に通知する。

クラッチ制御部８３は、シフトダウン指示が検出されたとの通知を変速制御部８２から受けた場合に、アクセルオフの状態（アクセル開度センサ９３により検出されたアクセル開度が０）であって、エンジン１０と変速機構３０とを係合しているクラッチである変速元クラッチに接続されている変速機構３０の変速段よりも、変速元クラッチとは別のクラッチである変速先クラッチに接続されている変速機構３０の変速段の方が低い変速段となっているとともに、エンジン１０と変速機構３０とを係合するクラッチを、変速元クラッチから変速先クラッチに切替可能か否かを判定する。

ここで、アクセルオフの状態を判定するのでは、エンジン１０が燃料の供給により回転数が増加する状況でないことを判定するためであり、アクセルオフの状態であれば、この時点では、エンジン回転数は、変速元クラッチに接続された入力軸（変速元入力軸）の回転数（変速元入力軸回転数）及び変速先クラッチに接続された入力軸（変速先入力軸）の回転数（変速先入力軸回転数）以下であることが保証される。また、変速元クラッチに接続されている変速機構３０の変速段よりも、変速先クラッチに接続されている変速機構３０の変速段の方が低い変速段となっていることを判定するのは、クラッチの切替を行うだけで迅速に低速段にできることを判定するためである。また、エンジン１０と変速機構３０とを係合するクラッチを、変速元クラッチから変速先クラッチに切替可能か否かを判定するのは、クラッチの切替を実行できない状況（例えば、変速段の切替の実行中）や、クラッチの切替が禁止されている状況ではなく、直ちにクラッチの切替が可能であることを判定するためである。

本実施形態では、変速機構３０の構成により、変速元クラッチが第１クラッチ２１であり、変速先クラッチが第２クラッチ２２である場合には、変速先クラッチである第２クラッチ２２に接続されている変速機構３０の変速段の方が低い変速段となっている。より具体的には、第１クラッチ２１側の変速段が３Ｈ、２Ｈ、１Ｈである場合には、第２クラッチ２２側の変速段がそれぞれ、３Ｌ、２Ｌ、１Ｌであることが保証される。このため、クラッチ制御部８３は、変速段が３Ｈ、２Ｈ、１Ｈであるか否かを判定することにより、変速元クラッチに接続されている変速機構３０の変速段よりも、変速先クラッチに接続されている変速機構３０の変速段の方が低い変速段となっていると判定することができる。

また、クラッチ制御部８３は、アクセルオフの状態であって、変速元クラッチに接続されている変速機構３０の変速段よりも、変速先クラッチに接続されている変速機構３０の変速段の方が低い変速段となっているとともに、エンジン１０と変速機構３０とを係合するクラッチを、変速元クラッチから変速先クラッチに切替可能であると判定された場合には、エンジン回転数が変速元入力軸回転数以下となるように変速元クラッチ及び変速先クラッチの締結力を制御しつつ、変速元クラッチを接状態から断状態に変更するとともに、変速先クラッチを断状態から半クラッチ状態に変更するように第１クラッチ作動油調整部８６及び／又は第２クラッチ作動油調整部８７に対して制御信号を出力する。

ここで、エンジン回転数が変速元入力軸回転数以下となるように変速元クラッチ及び変速先クラッチの締結力を制御する具体例について説明する。

エンジン回転数の加速度（エンジン回転数加速度）ω^・ _ｅは、式（１）に示す関係式で表される。

Ｉω^・ _ｅ＝Ｔ_ｅ＋Ｔ_Ｈ＋Ｔ_Ｌ・・・（１）
ここで、Ｉは、エンジン１０の慣性モーメントであり、Ｔ_ｅは、エンジン１０が発生するトルク（エンジントルク）であり、Ｔ_Ｈは、変速元クラッチからエンジン１０へ伝達されるトルク（変速元入力軸伝達トルク）であり、Ｔ_Ｌは、変速先クラッチからエンジン１０に伝達されるトルク（変速先入力軸伝達トルク）である。エンジントルクＴ_ｅと、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈと、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌとは、エンジン１０を回転させる方向に働く方向を正のトルクとする。エンジントルクＴ_ｅは、アクセルオフの場合には、エンジン１０のフリクションによりエンジン１０の回転を抑制する方向に作用する負のトルク、すなわち、車両を減速させるエンジンブレーキとして作用するトルクとなる。

エンジン回転数が変速元入力軸回転数以下となるようにするためには、エンジン回転数の減少速度を維持又増加させる必要がある。すなわち、エンジン回転数加速度ω^・ _ｅを０以下に維持する必要がある。

式（１）において、エンジン回転数加速度ω^・ _ｅ＝０とすると、式（２）に示す式が得られる。

−Ｔ_ｅ＝Ｔ_Ｈ＋Ｔ_Ｌ・・・（２）
式（２）によると、アクセルオフの場合における負のトルクであるエンジントルクＴ_ｅの絶対値を、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈと、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌとの合計トルクの絶対値と同じにする、すなわち、合計トルクをエンジントルクＴ_ｅにより打ち消すようにすることにより、エンジン回転数加速度ω^・ _ｅ＝０となることがわかる。なお、エンジン回転数加速度ω^・ _ｅ＜０とする場合には、−Ｔ_ｅ≧Ｔ_Ｈ＋Ｔ_Ｌとすればよい。

本実施形態では、クラッチ制御部８３は、エンジントルクＴ_ｅと、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈと、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌとが、式（２）を満たすような関係になる様に、すなわち、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈと、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌとの合計トルクが、エンジントルクＴ_ｅとは逆方向の同じ値となる様に維持しつつ、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈを減少させるとともに、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌを増加させるように制御する。

具体的には、クラッチ制御部８３は、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈを減少させるために、変速元クラッチの締結力を減少させるように変速元クラッチの油圧室に供給する作動油圧を決定し、また、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌを増加させるために、変速先クラッチの油圧室に供給する作動油圧を決定し、決定した作動油圧を供給するための制御信号（制御用電流）を第１クラッチ作動油調整部８６及び第２クラッチ作動油調整部８７に出力する。なお、第１クラッチ２１と第２クラッチ２２とによる伝達トルク（変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈ及び変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌ）と、各クラッチの油圧室（２６Ａ，２９Ａ）への作動油圧との対応関係については、同一又は同様な構成のクラッチ装置を用いて測定を行うことにより予め把握しておくことができる。

このように変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈを減少させ、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌを増加させるように制御すると、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈが減少したトルクだけ、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌのトルクが増加することとなる。ここで、変速先入力軸側は低速段であり、変速先入力軸側の方が変速元入力軸側と比べてギヤ比が高いので、入力軸側で同じトルク量であっても、出力軸側におけるトルク量としては変速先入力軸側の方が大きくなる。すなわち、エンジントルクＴ_ｅによって打ち消されるトルク量が同じでも、変速先入力軸側を介している場合の方が、車両を制動するトルクとしては大きくなる。したがって、クラッチ切替制御を開始すると、車両を制動するトルクが徐々に大きくなってくる。このため、運転者のシフトダウン指示を検知してから早期に車両を制動するトルクを大きくでき、車両を強く減速させることができる。

また、クラッチ制御部８３は、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致した旨の通知を同期制御部８４から受けた場合に、変速先クラッチを接状態にするように第１クラッチ作動油調整部８６又は第２クラッチ作動油調整部８７に対して制御信号を出力する。

また、クラッチ制御部８３は、変速制御部８２からの指示に基づいて、第１クラッチ作動油調整部８６及び／又は第２クラッチ作動油調整部８７に対して制御信号を出力する。

同期制御部８４は、クラッチ制御部８３によりクラッチ切替が行われた後において、変速先入力軸回転数が、エンジン１０の許容上限回転数以下であるか否かを判定し、変速先入力軸回転数が許容上限回転数以下であると判定した場合には、エンジン１０を制御して、エンジン回転数を変速先入力軸回転数と一致するように上昇させる。

また、同期制御部８４は、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致したか否かを判定し、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致したと判定した場合には、その旨をクラッチ制御部８３に通知する。

変速シフタ８５は、変速制御部８２の指示に従って、第１シンクロ機構５５及び第２シンクロ機構５６を作動させて、出力軸３３と出力主ギヤ（５３，６３，７３）との係合状態を解放（ギヤアウト）したり、出力軸３３と出力主ギヤ（５３，６３，７３）とを係合（ギヤイン）したりする。

第１クラッチ作動油調整部８６は、例えば、リニアソレノイドバルブを有し、クラッチ制御部８３から供給される制御信号（制御用電流）に従って、図示しない油圧供給源からの作動油を調整することにより、第１油圧室２６Ａに供給する作動油の量及び圧力を調整する。

第２クラッチ作動油調整部８７は、例えば、リニアソレノイドバルブを有し、クラッチ制御部８３から供給される制御信号（制御用電流）に従って、図示しない油圧供給源からの作動油を調整することにより、第２油圧室２９Ａに供給する作動油の量及び圧力を調整する。

次に、変速制御装置８０による変速制御処理について説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る変速制御処理のフローチャートである。

変速制御処理は、車両が走行している場合に実行される。

変速制御部８２は、シフトポジションセンサ９５のセンサ値に基づいて、運転者による操作レバー９４に対するシフトダウン指示があったか否かを判定する（ステップＳ１１）。この結果、シフトダウン指示がない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、変速制御部８２は、ステップＳ１１を再び実行する。

一方、シフトダウン指示があった場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、クラッチ制御部８３は、アクセル開度検出センサ９３によるセンサ値がアクセルオフを示しているか否かを判定する（ステップＳ１２）と共に、クラッチ切替のみで低速段に変速可能か否かを判定する（ステップＳ１３）。クラッチ切替のみで低速段に変速可能か否かの判定は、例えば、エンジン１０と変速機構３０とを係合しているクラッチである変速元クラッチに接続されている変速機構３０の変速段よりも、変速元クラッチとは別のクラッチである変速先クラッチに接続されている変速機構３０の変速段の方が低い変速段となっているとともに、エンジン１０と変速機構３０とを係合するクラッチを、変速元クラッチから変速先クラッチに切替可能か否かを判定するようにしてもよい。

この結果、アクセルオフを示していない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、又は、クラッチ切替のみで低速段に変速可能でない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、通常のシフトダウン処理（通常シフトダウン処理）を実行し（ステップＳ１４）、変速制御部８２は、処理をステップＳ１１に進める。

一方、アクセルオフを示している場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）であって、クラッチ切替のみで低速段に変速可能である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、クラッチ制御部８３は、クラッチ切替制御を実行する（ステップＳ１５）。すなわち、クラッチ制御部８３は、エンジン回転数が変速元入力軸回転数以下となるように変速元クラッチ及び変速先クラッチの締結力を制御しつつ、変速元クラッチを接状態から断状態に変更するとともに、変速先クラッチを断状態から半クラッチ状態に変更するように第１クラッチ作動油調整部８６及び／又は第２クラッチ作動油調整部８７に対して制御信号を出力する。

次いで、同期制御部８４は、エンジン回転同期可能か否かを判定する（ステップＳ１６）。具体的には、同期制御部８４は、変速先入力軸回転数が、エンジン１０の許容上限回転数以下であるか否かを判定する。

この結果、変速先入力軸回転数が許容上限回転数以下でなく、エンジン回転同期可能でない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）には、同期制御部８４は、再びステップＳ１６を実行する。一方、変速先入力軸回転数が許容上限回転数以下であり、エンジン回転同期可能である場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）には、同期制御部８４は、エンジン回転数を変速先入力軸回転数と一致するように上昇させる（ステップＳ１７）。

次いで、同期制御部８４は、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致したか否かを判定する（ステップＳ１８）。この結果、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致していない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）には、同期制御部８４は、再びステップＳ１８を実行する。

一方、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致したと判定した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）には、同期制御部８４は、その旨をクラッチ制御部８３に通知し、通知を受けたクラッチ制御部８３は、第１クラッチ作動油調整部８６又は第２クラッチ作動油調整部８７に対して制御信号を出力して変速先クラッチを接状態にするように制御し（ステップＳ１９）、処理をステップＳ１１に進める。

次に、本実施形態に係るデュアルクラッチ式変速機１のクラッチ切替制御を行う変速制御処理における各種状態の変化について説明する。

図３（ａ）は、変速制御処理における変速元入力軸からエンジンへのトルク、変速先入力軸からエンジンへのトルク、及びエンジンによるトルクの変化を示す図であり、（ｂ）は、変速元入力軸、変速先入力軸、エンジンの回転数の変化を示す図である。

ここで、変速機構３０においては、第２シンクロ機構５６により、出力軸３３と２速主ギヤ６３とが係合状態にされており、第１入力軸３１と出力軸３３との経路は、２Ｈ速の状態に設定され、第２出力軸３２と出力軸３３との経路は、２Ｌ速の状態に設定されているものとする。また、変速元入力軸（ここでは、第１入力軸３１）に接続された第１クラッチ２１が接状態であり、変速先入力軸（ここでは、第２入力軸３２）に接続された第２クラッチ２２が断状態となっているものとし、時点Ｔ０において、運転者がアクセルオフにしてエンジンブレーキによる減速を開始したものとする。

アクセルオフにした時点Ｔ０においては、図３（ａ）に示すように、エンジントルクＴ_ｅがエンジン回転を停止させる方向に作用する負のトルクであり、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈと釣り合うようになっている。

この状態においては、図３（ｂ）に示すように、変速元入力軸回転数と、エンジン回転数とは、同じ回転数で徐々に減少していく。

その後、時点Ｔ１において、運転者がより強い減速をさせるために、操作レバー９４を操作してシフトダウン指示を行ったとする。

時点Ｔ１において、運転者によるシフトダウン指示があったことが検出されると、所定の条件（図２のステップＳ１２及びＳ１３）を満たしている場合には、クラッチ切替制御（ステップＳ１５）が開始されることとなる。

クラッチ切替制御では、変速元クラッチは、接状態から徐々に断状態に制御されるので、図３（ａ）に示すように、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈは、徐々に減少していく、一方、変速先クラッチは、断状態から徐々に半クラッチ状態に制御されるので、変速先入力軸トルクＴ_Ｌは、徐々に増加していく。この際、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈと、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌとの合計トルクが、エンジントルクＴ_ｅによって打ち消されるように様に、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈを減少させ、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌを増加させるように制御する。クラッチ切替制御が終了する時点Ｔ２では、変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈは０となり、変速先入力軸トルクＴ_Ｌは、クラッチ切替制御の開始前（時点Ｔ１）の変速元入力軸伝達トルクＴ_Ｈと同じトルクとなる。

時点Ｔ１から時点Ｔ２においては、エンジントルクＴ_ｅによって打ち消される変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌが増加する。この変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌは、出力軸３３の周りにおいては、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌの値に、変速先入力軸と出力軸３３と間のギヤ比を乗算した値のトルクに相当する。ここで、変速先入力軸（第２入力軸３２）と出力軸３３との間の変速段は、変速元入力軸（第１入力軸３１）と出力軸３３との間の変速段よりも低速段となっているので、変速先入力軸と出力軸との間のギヤ比は、変速元入力軸と出力軸との間のギヤ比よりも大きくなっている。このため、変速先入力軸伝達トルクＴ_Ｌが増加すると、出力軸３３の周りにおける出力軸３３の回転数を減少させる方向に作用するトルクが大きくなり、車両がより強く減速されるようになる。

これにより、図３（ｂ）に示すように、変速元入力軸回転数、変速先入力軸回転数、及びエンジン回転数の減少の傾きは、時点Ｔ１から時点Ｔ２に行くほど、大きくなり、時点Ｔ２以降は、時点Ｔ２と同じ傾きとなる。

ここで、時点Ｔ２においては、変速先入力軸回転数は、エンジンの許容上限回転数よりも高くなっている。このため、時点Ｔ２においては、変速先クラッチを接状態にすることはできない。

その後、時間が経過して、時点Ｔ３となると、図３（ｂ）に示すように、変速先入力軸回転数と、エンジン１０の許容上限回転数とが一致する。これ以降においては、変速先クラッチを接状態にしても、エンジン１０の回転数が許容上限回転数を超えることがない。本実施形態では、変速先入力軸回転数と、エンジン１０の許容上限回転数とが一致したことが検出されると、図３（ｂ）に示すように、エンジン回転数を変速先入力軸回転数と一致するように上昇させる。なお、この際には、図３（ｂ）に示すように、エンジントルクＴ_ｅは０となる。

その後、時点Ｔ４において、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致すると、クラッチ制御部８３は、変速先クラッチを接状態にするように制御する。これにより、エンジン回転数がより高い状態における変速先の変速段（低速段）でのエンジン１０のフリクションにより車両が減速される。ここで、エンジン回転数がより高い状態では、エンジン１０のフリクションが大きくなるので、車両の減速の効果が高い。

以上説明したように、本実施形態に係る変速制御装置８０によると、運転者からシフトダウン指示があったに、アクセルオフの状態であって、変速元クラッチに接続されている変速機構３０の変速段よりも、変速先クラッチに接続されている変速機構３０の変速段の方が低い変速段となっているとともに、エンジン１０と変速機構３０とを係合するクラッチを、変速元クラッチから変速先クラッチに切替可能であると判定された場合に、エンジン回転数が変速元入力軸回転数以下となるように変速元クラッチ及び変速先クラッチの締結力を制御しつつ、変速元クラッチを接状態から断状態に変更するとともに、変速先クラッチを断状態から半クラッチ状態に変更するように制御するようにしたために、運転者からのシフトダウン指示の後に、早期に車両をより強く減速させることができる。したがって、運転者に、所望する減速感を早期に与えることができる。

また、変速先入力軸回転数が、エンジン１０の許容上限回転数以下であると判定された場合に、エンジン回転数を変速先入力軸回転数と一致するように上昇させ、エンジン回転数と、変速先入力軸回転数とが一致する場合に、変速先クラッチを接続するようにしたので、エンジン回転数が許容上限回転数を超えることを適切に防止することができ、より低い変速段でのエンジン１０による減速を行うことができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致したと判定した場合に直ちに変速先クラッチを接状態にする制御を開始するようにしていたが、本発明はこれに限られず、エンジン回転数と変速先入力軸回転数とが一致したと判定されてから所定時間が経過するまで、半クラッチ状態を維持した後に、変速先クラッチを接状態にする制御を開始するようにしてもよい。このようにすることにより、変速先クラッチをわずかに滑った状態（すなわち、マイクロスリップ状態）とすることができ、その後にクラッチを接状態とする際に発生するショックを低減することができる。

また、上記実施形態では、車速センサ９２により検出される出力軸３３の回転数と、変速機構３０での出力軸３３と入力軸（３１，３２）との間のギヤ比とに基づいて入力軸の回転数を算出するようにしていたが、本発明はこれに限られず、第１入力軸３１の回転数を検出するセンサと、第２入力軸３２の回転数を検出するセンサとを備え、そのセンサ値により入力軸の回転数を特定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、操作レバー９４は、運転者により手動で変速させる場合に、Ｍレンジのマイナス又はプラスを指定する構成となっていたが、本発明はこれに限られず、例えば、操作レバー９４を、各変速段を直接指定できる構成としてもよい。この場合においては、変速前の変速段よりも変速後の変速段が低い場合にシフトダウンの指定であることを特定することができる。

また、上記実施形態では、副変速部４０を有するデュアルクラッチ式変速機１としていたが、本発明はこれに限られず、２つの入力軸と、１つの出力軸とを有し、一方の入力軸と出力軸との間を所定の変速段の状態に設定できるとともに、他方の入力軸と出力軸との間をその変速段よりも低速段である変速段の状態に設定できる構成であれば、副変速部４０を有さないデュアルクラッチ式変速機であっても本発明を適用することができる。

１ デュアルクラッチ式変速機
１０ エンジン
１１ 出力軸
２０ デュアルクラッチ装置
２１ 第１クラッチ
２２ 第２クラッチ
２６，２９ ピストン
２６Ａ 第１油圧室
２９Ａ 第２油圧室
３０ 変速機構
３１ 第１入力軸
３２ 第２入力軸
３３ 出力軸
３４ 副軸
４０ 副変速部
４１ 第１スプリッタギヤ対
４２ 第２スプリッタギヤ対
５０ 主変速部
５１ 第１出力ギヤ対
５２ ３速副ギヤ
５３ ３速主ギヤ
５５ 第１シンクロ機構
５６ 第２シンクロ機構
６１ 第２出力ギヤ対
６２ ２速副ギヤ
６３ ２速主ギヤ
７１ 第３出力ギヤ対
７２ １速副ギヤ
７３ １速主ギヤ
８０ 変速制御装置
８１ コントロールユニット
８２ 変速制御部
８３ クラッチ制御部
８４ 同期制御部
８５ 変速シフタ
８６ 第１クラッチ作動油調整部
８７ 第２クラッチ作動油調整部
９１ エンジン回転数センサ
９２ 車速センサ
９３ アクセル開度センサ
９４ 操作レバー
９５ シフトポジションセンサ

Claims (4)

1. エンジンと変速機構との間に２つのクラッチを含むクラッチ装置が設けられ、前記エンジンから前記変速機構の出力軸に接続された車両駆動系への駆動力伝達経路を、それぞれのクラッチを介する経路間で切り替え可能なデュアルクラッチ式変速機の制御装置であって、
   運転者からのシフトダウン指示があったか否かを検出するシフトダウン指示検出手段と、
   前記シフトダウン指示が検出された場合において、アクセルオフの状態であって、前記エンジンと変速機構とを係合しているクラッチである変速元クラッチに接続されている前記変速機構の変速段よりも、前記変速元クラッチとは別のクラッチである変速先クラッチに接続されている前記変速機構の変速段の方が低い変速段となっているとともに、前記エンジンと前記変速機構とを係合するクラッチを、前記変速元クラッチから前記変速先クラッチに切替可能か否かを判定するクラッチ切替判定手段と、
   前記クラッチ切替判定手段により、アクセルオフの状態であって、前記変速元クラッチに接続されている前記変速機構の変速段よりも、前記変速先クラッチに接続されている前記変速機構の変速段の方が低い変速段となっているとともに、前記エンジンと前記変速機構とを係合するクラッチを、前記変速元クラッチから前記変速先クラッチに切替可能であると判定された場合には、前記エンジンの回転数が前記変速元クラッチに接続されている前記変速機構の入力軸である変速元入力軸の回転数以下となるように前記変速元クラッチ及び前記変速先クラッチの締結力を制御しつつ、前記変速元クラッチを接状態から断状態に変更するとともに、前記変速先クラッチを断状態から半クラッチ状態に変更する制御を実行するクラッチ切替制御手段と、
   前記変速先クラッチに接続されている前記変速機構の入力軸である変速先入力軸の回転数が、前記エンジンの許容上限回転数以下であるか否かを判定するエンジン回転同期判定手段と、
   前記変速先入力軸の回転数が前記許容上限回転数以下であると判定された場合に、前記エンジンの回転数を前記変速先入力軸の回転数と一致するように上昇させるエンジン回転同期制御手段と、
   前記エンジンの回転数と前記変速先入力軸の回転数とが一致したか否かを判定する同期完了判定手段と、
   前記エンジンの回転数と前記変速先入力軸の回転数とが一致したと判定された以降に、前記変速先クラッチを接状態に制御する変速終結制御手段と
   を備えるデュアルクラッチ式変速機の制御装置。
2. 前記クラッチ切替制御手段は、前記変速元クラッチによる前記エンジンと前記変速機構との間の伝達トルクと、前記変速先クラッチによる前記エンジンと前記変速機構との間の伝達トルクとの合計が前記エンジンによる減速トルク以下となるように、前記変速元クラッチ及び前記変速先クラッチの前記締結力を制御する
   請求項１に記載のデュアルクラッチ式変速機の制御装置。
3. 前記変速機構の出力軸の回転数を検出する出力軸回転数センサを更に備え、
   前記エンジン回転同期判定手段は、前記出力軸の回転数と、前記変速先入力軸と前記出力軸との間のギヤ比とに基づいて、前記変速先入力軸の回転数を算出する
   請求項１又は請求項２に記載のデュアルクラッチ式変速機の制御装置。
4. 前記変速終結制御手段は、前記エンジンの回転数と前記変速先入力軸の回転数とが一致したと判定されてから所定時間が経過した後に、前記変速先クラッチを接状態にする制御を開始する
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載のデュアルクラッチ式変速機の制御装置。

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