JP5232565B2

JP5232565B2 - デュアルクラッチ式変速機

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Publication number: JP5232565B2
Application number: JP2008201095A
Authority: JP
Inventors: 史朗尾神
Original assignee: Aisin AI Co Ltd
Current assignee: Aisin AI Co Ltd
Priority date: 2008-08-04
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2013-07-10
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Description

本発明は、運転者が手動操作により変速を行うデュアルクラッチ式変速機に関する。

従来、２つのクラッチを有するデュアルクラッチ（ツインクラッチ）式の変速機としては、例えば特許文献１に開示されたものがある。このデュアルクラッチ式の変速機においては、エンジンの出力軸の回転がデュアルクラッチの第１または第２クラッチにより第１または第２入力軸に伝達され、各入力軸の回転が各入力軸と出力軸との間に設けられた変速歯車列により変速されて出力軸に出力される。このデュアルクラッチ式の変速機は、自動変速モードと手動変速モードとの切換え機能を有しており、自動変速モードではマイクロコンピュータに内蔵されたプログラムによって自動的にアップシフトまたはダウンシフトの変速指令がされて所定の変速段が形成され、手動変速モードでは運転者の操作により変速指令がされて所定の変速段が形成される。

このデュアルクラッチ式の変速機の自動変速モードでは、アクセル開度センサにより検出されるアクセル開度と、出力軸センサにより検出される車速とに基づいて次変速段を推測し、回転駆動力を伝達していない入力軸と出力軸の間の変速歯車列を予め推測された次変速段として待機するプリシフト制御を行って、自動変速における変速動作を迅速に行うようにしている。また、このデュアルクラッチ式の変速機の手動変速モードでは、ナビゲーション装置から走行路の曲率半径等の外部情報を取得し、この外部情報と出力軸センサにより検出される車速とに基づいて次変速段を推測して自動変速モードと同様にプリシフト制御を行っている。
特開２００７−２３２０４７号公報

特許文献１のデュアルクラッチ式の変速機は、自動変速モードではマイクロコンピュータにより次変速段の切換制御を実行するなかで次変速段のプリシフトの制御を実行するので、変速段を切り換える前に必ずプリシフトされる。しかし、手動変速モードでのプリシフト制御は、ナビゲーション制御装置から走行路等の外部情報に基づいて制御しており、この外部情報では運転者が加速または減速の何れの意図を有しているかを判断することができない。このため、運転者が変速指令を発すると、その後にそれに応じた次変速段へのシフトがなされ、次いでデュアルクラッチが切り換えられて変速がなされるので、変速段の切換に時間がかかって運転者に違和感を与えることがあった。本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

このために、請求項１の発明によるデュアルクラッチ式変速機は、第１及び第２入力軸と、出力軸と、エンジンの回転をそれぞれ第１及び第２入力軸に伝達する第１及び第２クラッチを有するデュアルクラッチと、第１入力軸と出力軸との間に設けられた奇数変速段の複数の変速歯車列を有し、この複数の変速歯車列から一つの変速歯車列を選択して第１入力軸の回転を出力軸に伝達する第１歯車伝達機構と、第２入力軸と出力軸との間に設けられた偶数変速段の複数の変速歯車列を有し、この複数の変速歯車列から一つの変速歯車列を選択して第２入力軸の回転を出力軸に伝達する第２歯車伝達機構と、各歯車伝達機構から一つの変速歯車列を選択するとともに手動操作による変速段の切換指令によりデュアルクラッチの第１及び第２クラッチを切り換えてその選択された変速歯車列によりエンジンの動力を出力軸に伝達するよう制御する制御装置とを備えたデュアルクラッチ式変速機において、制御装置は、エンジンの出力を調整するアクセルの開度を検出するアクセル開度センサと、エンジンの回転速度を検出する回転速度センサとの少なくとも一方に接続され、アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度と、回転速度センサにより検出された回転速度と、回転速度センサにより検出された回転速度から算出される回転加速度の少なくとも一つが所定の上段プリシフト設定値以上または所定の下段プリシフト設定値以下となると、選択された変速歯車列の変速段より一つ上段または下段の変速段となる変速歯車列を選択された変速歯車列が属していない方の歯車伝達機構から予め選択するプリシフト制御手段と、プリシフト制御手段により予め選択された変速歯車列がデュアルクラッチによりエンジンの動力を伝達するように切り換えられていない状態において、制御装置はアクセル開度と、回転速度と、回転加速度の少なくとも一つが所定の上段プリシフト解除値以下または所定の下段プリシフト解除値以上になった場合には変速歯車列のプリシフトを解除するように制御するプリシフト解除手段とを備えたことを特徴とする。

上述のように、請求項１の発明によれば、制御装置はエンジンの出力を調整するアクセルの開度を検出するアクセル開度センサと、エンジンの回転速度を検出する回転速度センサとの少なくとも一方に接続され、アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度と、回転速度センサにより検出された回転速度と、回転速度センサにより検出された回転速度から算出される回転加速度の少なくとも一つが所定の上段プリシフト設定値以上または所定の下段プリシフト設定値以下となると、選択された変速歯車列の変速段より一つ上段または下段の変速段となる変速歯車列を選択された変速歯車列が属していない方の歯車伝達機構から予め選択するプリシフト制御手段を備えているので、アクセル開度、エンジンの回転速度及びエンジンの回転加速度の少なくとも一つから運転者が変速段の切換えをする意図を有しているか否かの判断をすることができ、変速段の切換指令が発せられる前に運転者の意図を反映した変速段にプリシフトを行うことができる。これにより、変速段の切換えに時間がかかって運転者に違和感を与えることはなくなる。さらに、プリシフト制御手段により予め選択された変速歯車列がデュアルクラッチによりエンジンの動力を伝達するように切り換えられていない状態において、制御装置はアクセル開度と、回転速度と、回転加速度の少なくとも一つが所定の上段プリシフト解除値以下または所定の下段プリシフト解除値以上になった場合には変速歯車列のプリシフトを解除するように制御するプリシフト解除手段を備えているので、運転者がプリシフトされた変速歯車列の変速段に変更する意図を無くしたことをアクセル開度と、回転速度と、回転加速度の少なくとも一つから判断することができるため、不必要となったプリシフトが解除されて、プリシフトされた変速段と異なった変速段に切り換える指令がされても変速段の切換えが遅れることはなくなる。

請求項２に記載の発明によれば、プリシフト制御手段により予め選択された変速歯車列がデュアルクラッチによりエンジンの動力を伝達するように切り換えられていない状態において、制御装置はアクセル開度と、回転速度と、回転加速度の少なくとも一つが所定の上段プリシフト解除値以下または所定の下段プリシフト解除値以上になった場合には変速歯車列のプリシフトを解除するように制御するプリシフト解除手段を備えているので、運転者がプリシフトされた変速歯車列の変速段に変更する意図を無くしたことをアクセル開度と、回転速度と、回転加速度の少なくとも一つから判断することができるため、不必要となったプリシフトが解除されて、プリシフトされた変速段と異なった変速段に切り換える指令がされても変速段の切換えが遅れることはなくなる。

以下に、図１〜図４に示す実施形態により、本発明によるデュアルクラッチ式変速機の説明をする。図１に示すように、本発明のデュアルクラッチ式変速機１０は、前進６段（後進１段は図示省略）の変速機であり、筒状の第１入力軸２１及びこの筒内に同軸的に回転自在に挿入された第２入力軸２２と、この両入力軸２１，２２と平行に配置された出力軸２３とを有している。第１及び第２入力軸２１，２２は、エンジン１１の出力軸１２により回転されるデュアルクラッチ２４のハウジング内に設けられた第１クラッチ２５と第２クラッチ２６にそれぞれ連結されて回転駆動される。これら第１及び第２クラッチ２５，２６は、それぞれの第１及び第２クラッチアクチュエータ２５ａ，２６ｂを作動させることで係合または離脱される。

第１入力軸２１と出力軸２３との間には第１歯車伝達機構３０Ａが設けられ、第２入力軸２２と出力軸２３との間には第２歯車伝達機構３０Ｂが設けられている。

第１歯車伝達機構３０Ａは、それぞれ奇数段の第１速変速歯車列３１ａ，３１ｂと、第３速変速歯車列３３ａ，３３ｂと、第５速変速歯車列３５ａ，３５ｂとを備えている。これらの各変速歯車列の駆動歯車３１ａ，３３ａ及び３５ａは第１入力軸２１に固定され、被駆動歯車３１ｂ，３３ｂ及び３５ｂは出力軸２３に回転自在に設けられている。第１速及び第３速変速歯車列の各被駆動歯車３１ｂ，３３ｂの間には、それぞれを選択的に出力軸２３に連結する第１切換クラッチ４１が設けられ、第５速変速歯車列の被動歯車３５ｂの一側には、選択的に出力軸２３に連結する第３切換クラッチ４３が設けられている。

奇数段の変速歯車列を備えた第１歯車伝達機構３０Ａに対し、第２歯車伝達機構３０Ｂは、それぞれ偶数段の第２速変速歯車列３２ａ，３２ｂと、第４速変速歯車列３４ａ，３４ｂと、第６速変速歯車列３６ａ，３６ｂとを備えている。これらの各変速歯車列の駆動歯車３２ａ，３４ａ及び３６ａは第２入力軸２２に固定され、被駆動歯車３２ｂ，３４ｂ及び３６ｂは出力軸２３に回転自在に設けられている。第２速及び第４速変速歯車列の各被駆動歯車３２ｂ，３４ｂの間には、それぞれを選択的に出力軸２３に連結する第２切換クラッチ４２が設けられ、第６速変速歯車列の被動歯車３６ｂの一側には、選択的に出力軸２３に連結する第４切換クラッチ４４が設けられている。

各切換クラッチ４１〜４４は、周知のシンクロメッシュ機構よりなるもので、出力軸２３にそれぞれ固定されたクラッチハブ４１ａ〜４４ａと、その外周にスプライン係合されたスリーブ４１ｂ〜４４ｂを備えている。各スリーブ４１ｂ〜４４ｂは、シフトフォークＦ１〜Ｆ４を介して軸線方向に往復動されて、両側（または片側）の歯車に固定された各係合部材４１ｃ，４１ｄ，４２ｃ，４２ｄ，４３ｃまたは４４ｃに係合することにより、各歯車をクラッチハブ４１ａ〜４４ａを介して出力軸２３に選択的に連結するものである。各シフトフォークＦ１〜Ｆ４は、それぞれの切換クラッチアクチュエータ４５〜４８を作動させることで往復動されている。なお、シンクロナイザリングは図示を省略してある。

デュアルクラッチ式変速機１０の制御装置５０は、手動操作による変速段の切換指令により変速段の切換の作動を制御するものであり、この制御装置５０は、図２に示すように、エンジン１１の出力を調節するアクセルの開度Ｏを検出するアクセル開度センサ５１と、エンジン１１の出力軸１２の回転速度Ｒを検出する回転速度センサ５２と、各変速歯車列３１〜３６から選択された変速段を検出する変速段検出センサ５３と、シフト機構５４と、第１及び第２クラッチアクチュエータ２５ａ，２６ａと、各切換クラッチアクチュエータ４５〜４８とに接続されている。また、制御装置５０は、回転速度センサ５２により検出されるエンジン１１の出力軸１２の回転速度Ｒからエンジンの回転加速度Ａを算出する算出手段を備えている。シフト機構５４は、図示しないシフトレバーを手動操作することでこの制御装置５０に変速段の切換指令を出力するものである。なお、回転速度センサ５２は、エンジン１１の出力軸１２に連結される部材の回転速度を検出するセンサでもよい。

制御装置５０のメモリには、各変速段に対応して予め定められた上段プリシフト設定値Ｏａ，Ｒａ及びＡａ、下段プリシフト設定値Ｏｂ，Ｒｂ及びＡｂ、上段プリシフト解除値Ｏｃ，Ｒｃ及びＡｃ、下段プリシフト解除値Ｏｄ，Ｒｄ及びＡｄが記憶されている。

制御装置５０は、アクセル開度センサ５１により検出されたアクセル開度Ｏと、回転速度センサ５２により検出されたエンジン１１の回転速度Ｒと、この回転速度Ｒから算出されたエンジン１１の回転加速度Ａの少なくとも一つが、そのときに選択されている変速段における上段プリシフト設定値Ｏａ，Ｒａ及びＡａ以上または下段プリシフト設定値Ｏｂ，Ｒｂ及びＡｂ以下となると、選択されている変速歯車列の変速段より一つ上段または一つ下段の変速段の変速歯車列を、選択されている変速歯車列が属していない方の歯車伝達機構から予め選択するプリシフト制御手段を備えている。なお、本実施形態においては、検出されたアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、そのとき選択されている変速段における上段プリシフト設定値Ｏａ，Ｒａ及びＡａ以上または下段プリシフト設定値Ｏｂ、Ｒｂ及びＡｂ以下であるか否かに基づいてプリシフト制御手段を実行するようにしている。

また、制御装置５０は、プリシフト制御手段により予め選択された変速歯車列がデュアルクラッチ２４によりエンジン１１の動力を伝達するように切り換えられていない状態において、アクセル開度センサ５１により検出されたアクセル開度Ｏ、回転速度センサ５２により検出されたエンジン１１の回転速度Ｒ、この回転速度Ｒから算出されたエンジン１１の回転加速度Ａの少なくとも一つが、そのとき選択されている変速段における上段プリシフト解除値Ｏｃ，Ｒｃ及びＡｃ以下または下段プリシフト解除値Ｏｄ，Ｒｄ及びＡｄ以上となると、プリシフトされた変速歯車列の選択を解除するプリシフト解除手段を備えている。なお、本実施形態においては、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、そのとき選択されている変速段における上段プリシフト解除値Ｏｃ，Ｒｃ及びＡｃ以下または下段プリシフト解除値Ｏｄ，Ｒｄ及びＡｄ以上であるか否かに基づいてプリシフト解除手段を実行するようにしている。

上述のように構成したデュアルクラッチ式変速機１０におけるプリシフト及びプリシフト解除の制御について説明する。デュアルクラッチ式変速機１０を搭載した自動車の運転者が、自動車のエンジン１１を始動させると、制御装置５０は図３及び図４に示すフローチャートのプログラムを繰り返し実行する。

先ず制御装置５０には、ステップ１０１において、変速段検出センサ５３により検出された選択された変速段（あるいは選択された変速段がないこと。以下同じ）と、アクセル開度センサ５１により検出されたアクセル開度Ｏと、回転速度センサ５２により検出されたエンジン１１の回転速度Ｒとが入力され、制御装置５０は、検出された回転速度Ｒからエンジン１１の回転加速度Ａを算出する。

次に、制御装置５０は、ステップ１０２及び１０３において、運転者が一つ上段または下段の変速段に切り換える意図があるか否かの判定をする。制御装置５０は、まずステップ１０２において、運転者が一つ上段の変速段に切り換える意図があるか否かの判断するために、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、そのとき選択されている変速段における各上段プリシフト設定値Ｏａ，Ｒａ及びＡａ以上であるか否かを判定をし、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、そのときにおける各上段プリシフト設定値Ｏａ，Ｒａ及びＡａ以上であれば運転者が一つ上段の変速段に切り換える意図を有していると判断してステップ１０４に進める。

これに対し、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、そのとき選択されている変速段における各上段プリシフト設定値Ｏａ，Ｒａ及びＡａ以上でないときには、制御装置５０は、ステップ１０２において、一つ上段の変速段に切り換える意図を有していないと判断してステップ１０３に進める。制御装置５０は、ステップ１０３において、運転者が一つ下段の変速段に切り換える意図があるか否かの判断するために、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、そのとき選択されている変速段の各下段プリシフト設定値Ｏｂ，Ｒｂ及びＡｂ以下であるか否かを判定をし、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各下段プリシフト設定値Ｏｂ，Ｒｂ及びＡｂ以下であれば運転者が一つ下段の変速段に切り換える意図を有していると判断してステップ１１０に進める。また、ステップ１０３において、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各下段プリシフト設定値Ｏｂ，Ｒｂ及びＡｂ以下でなければ、ステップ１０２における運転者が一つ上段の変速段に切り換える意図がないと判断するとともに、一つ下段の変速段に切り換える意図もないと判断して、このフローチャートによる処理を終了する。

ステップ１０２において、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、そのとき選択されている変速段における各上段プリシフト設定値Ｏａ、Ｒａ及びＡａ以上であって、運転者が一つ上段の変速段に切り換える意図があると判断されたときには、制御装置５０は、ステップ１０４において、選択されている変速段の一つ上段の変速段の変速歯車列を予め選択させるプリシフトを実行してステップ１０５に進める。

制御装置５０は、ステップ１０５において、運転者からシフト機構５４により一つ上段の変速段に切り換える切換指令がされるか否かの判定を行っており、シフト機構５４により切換指令がされないときにはステップ１０６に進める。制御装置５０は、ステップ１０６において、再度アクセル開度Ｏと回転速度Ｒとが入力されるとともに回転加速度Ａを算出してステップ１０７に進める。制御装置５０は、ステップ１０７において、運転者が一つ上段の変速段に切り換える意図をなくしたか否かの判断をするために、ステップ１０６において入力及び算出したアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、そのとき選択されている変速段における各上段プリシフト解除値Ｏｃ，Ｒｃ及びＡｃ以下であるか否かを判定し、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、上段プリシフト解除値Ｏｃ，Ｒｃ及びＡｃ以下となっていなければ一つ上段の変速段に切り換える意図をもっていると判断して再びステップ１０５に戻す。

ステップ１０５〜１０７の処理を繰り返し実行している間に、運転者からシフト機構５４により一つ上段の変速段となるように切換指令がされると、制御装置５０は、ステップ１０５において、ＹＥＳと判定してステップ１０８に進める。制御装置５０は、ステップ１０８において、デュアルクラッチ２４の係合されている一方のクラッチを離脱させながら離脱されている他方のクラッチを係合させることで、エンジン１１の回転トルクは一つ上段の変速段に切り換えられて出力軸２３に伝達されて、このフローチャートによる処理を終了する。

一方、ステップ１０５〜１０７の処理を繰り返し実行している間に、運転者がアクセルの開度を弱める等して一つ上段の変速段に切り換える意図をなくし、ステップ１０６において入力及び算出したアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各上段プリシフト解除値Ｏｃ，Ｒｃ及びＡｃ以下となると、制御装置５０は、ステップ１０７においてＹＥＳと判定してステップ１０９に進め、プリシフトされた一つ上段の変速段の変速歯車列の選択を解除して、このフローチャートによる処理を終了する。

上述したステップ１０４からの処理に対し、ステップ１０３において運転者が下段の変速段に切り換える意図があると判断したときには、制御装置５０は、ステップ１１０において、選択されている変速段の一つ下段の変速段の変速歯車列を予め選択させるプリシフトを実行してステップ１１１に進める。

制御装置５０は、ステップ１１１において、運転者からシフト機構５４により一つ下段の変速段に切り換える切換指令がされるか否かの判定を行っており、シフト機構５４により切換指令がされないときにはステップ１１２に進める。制御装置５０は、ステップ１１２において、再度アクセル開度Ｏと回転速度Ｒとが入力されるとともに回転加速度Ａを算出してステップ１１３に進める。制御装置５０は、ステップ１１３において、運転者が一つ下段の変速段に切り換える意図をなくしたか否かの判断をするために、ステップ１１２で入力及び算出したアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各下段プリシフト解除値Ｏｄ，Ｒｄ及びＡｄ以上であるか否かを判定し、アクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、下段プリシフト解除値Ｏｄ，Ｒｄ及びＡｄ以上となっていなければ一つ下段の変速段に切り換える意図を持っていると判断して再びステップ１１１に戻す。

ステップ１１１〜１１３の処理を繰り返し実行している間に、運転者からシフト機構５４により一つ下段の変速段となるように切換指令がされると、制御装置５０は、ステップ１１１において、ＹＥＳと判定してステップ１１４に進める。制御装置５０は、ステップ１１４において、デュアルクラッチ２４の係合されている一方のクラッチを離脱させながら離脱されている他方のクラッチを係合させることで、エンジン１１の回転トルクは一つ下段の変速段に変速されて出力軸２３に伝達されて、このフローチャートによる処理を終了する。

一方、ステップ１１１〜１１３の処理を繰り返し実行している間に、運転者がアクセルの開度を強める等して一つ下段の変速段に切り換える意図をなくし、ステップ１１２で入力及び算出したアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各下段プリシフト解除値Ｏｄ，Ｒｄ及びＡｄ以上となると、制御装置５０は、ステップ１１３においてＮＯと判定してステップ１１５に進め、プリシフトされた一つ下段の変速段の変速歯車列の選択を解除して、このフローチャートによる処理を終了する。

次に、デュアルクラッチ式変速機１０の作動を上述したプリシフト及びプリシフト解除の制御とともに説明する。デュアルクラッチ式変速機１０が不作動状態のときは、デュアルクラッチ２４の第１及び第２クラッチ２５，２６はともに離脱されており、各切換クラッチ４１〜４４は、図１に示す中立状態にある。この状態から運転者が自動車のエンジン１１を始動させると、デュアルクラッチ式変速機１０では、図３及び図４に示すフローチャートを繰り返し実行する。自動車が停車状態にあるときには、ステップ１０１において入力及び算出されるアクセル開度Ｏ、エンジン１１の回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各上段プリシフト設定値Ｏａ、Ｒａ及びＡａ以上でなく、各下段プリシフト設定値Ｏｂ、Ｒｂ及びＡｂ以下でないので、ステップ１０２及び１０３の何れもＮＯと判定されてプリシフトは実行されず、ステップ１０１〜１０３の処理を繰り返し実行する。

運転者が手動によりシフト機構５４のシフトレバーをシフトアップ方向に作動させて第１速に操作すると、制御装置５０は、第１切換クラッチアクチュエータ４５を作動させることで第１切換クラッチ４１のスリーブ４１ｂを左向きに移動させて第１歯車伝達機構３０Ａの第１速変速歯車列３１ａ，３１ｂによる第１速段が形成され、第１クラッチアクチュエータ２５ａを作動させることでデュアルクラッチ２４の第１クラッチ２５を係合させる。これにより、エンジン１１の回転トルクは、第１クラッチ２５から第１入力軸２１、第１切換クラッチ４１、第１速変速歯車列３１ａ，３１ｂを介して出力軸２３に伝達される。

デュアルクラッチ式変速機１０が第１速段にあるときに、制御装置５０がステップ１０１〜１０３の処理を繰り返し実行している間に、運転者が自動車を加速させてアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、第１速段における各上段プリシフト設定値Ｏａ、Ｒａ及びＡａ以上となると、制御装置５０はステップ１０２におけるＹＥＳの判定のもと、ステップ１０４に進める。制御装置５０は、ステップ１０４において、第２切換クラッチアクチュエータ４６を作動させることで第２切換クラッチ４２のスリーブ４２ｂを左向きに移動させて、一つ上段の変速段の第２歯車伝達機構３０Ｂの第２速変速歯車列３２ａ，３２ｂを、選択されている第１速変速歯車列３１ａ，３１ｂが属していない方の歯車伝達機構から選択するプリシフトを実行してステップ１０５〜１０７に進める。

制御装置５０がステップ１０５〜１０７の処理を繰り返し実行している間に、運転者がシフト機構５４により第２速段となるように切換指令をすると、ステップ１０８において、第１及び第２クラッチアクチュエータ２５ａ，２５ｂを作動させることでデュアルクラッチ２４の第１クラッチ２５を離脱させながら第２クラッチ２６を係合させる。これにより、エンジン１１の回転トルクは第２クラッチ２６から第２入力軸２２、第２切換クラッチ４２、第２速変速歯車列３２ａ，３２ｂを介して出力軸２３に伝達される。このように、運転者がシフト機構５４により変速段の切換指令を発する前に、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が行われるので、変速段の切換をするときにはデュアルクラッチ２４を作動させるだけとなり、変速段の切換えに時間がかかって運転者に違和感を与えることはない。

一方、制御装置５０がステップ１０５〜１０７の処理を実行している間に、運転者が第２速段となるように切換指令をせずに、運転者が自動車を減速させる等してステップ１０６において入力及び算出されたアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各上段プリシフト解除値Ｏｃ，Ｒｃ及びＡｃ以下となると、制御装置５０は、ステップ１０７におけるＹＥＳの判定のもと、ステップ１０９に進める。制御装置５０は、ステップ１０９において、第２切換クラッチアクチュエータ４６を作動させることで第２切換クラッチ４２のスリーブ４２ｂを中立位置に移動させてプリシフトされた第２速変速歯車列３２ａ，３２ｂの選択を解除してこのフローチャートによる処理を終了するとともに再度ステップ１０１から始まるプログラムを再び実行する。なお、デュアルクラッチ式変速機１０が第１速段にあるときには、下段の変速段がないのでステップ１１０〜１１５の処理は実行されない。

次に、デュアルクラッチ式変速機１０が第２速段にあるときに、制御装置５０はステップ１０１〜１０３の処理を繰り返し実行している間に、運転者が自動車を加速させてアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、第２速段における各上段プリシフト設定値Ｏａ、Ｒａ及びＡａ以上となると、制御装置５０はステップ１０２におけるＹＥＳの判定のもと、ステップ１０４に進める。制御装置５０は、ステップ１０４において、第１切換クラッチアクチュエータ４５を作動させることで第１切換クラッチ４１のスリーブ４１ｂを右向きに移動させて一つ上段となる第１歯車伝達機構３０Ａの第３速変速歯車列３３ａ，３３ｂを、選択されている第２速変速歯車列３２ａ，３２ｂが属していない歯車伝達機構から選択するプリシフトを実行してステップ１０５〜１０７に進める。

制御装置５０がステップ１０５〜１０７の処理を繰り返し実行している間に、運転者がシフト機構５４により第３速段となるように切換指令をすると、ステップ１０８において、第１及び第２クラッチアクチュエータ２５ａ，２５ｂを作動させることでデュアルクラッチ２４の第２クラッチ２６を離脱させながら第１クラッチ２５を係合させる。これにより、エンジン１１の回転トルクは第１クラッチ２５から第１入力軸２１、第１切換クラッチ４１、第３速変速歯車列３３ａ，３３ｂを介して出力軸２３に伝達される。この場合にも上述したのと同様に、運転者がシフト機構５４により変速段の切換指令を発する前に、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が行われるので、変速段の切換をするときにはデュアルクラッチ２４を作動させるだけとなり、変速段の切換えに時間がかかって運転者に違和感を与えることはない。

一方、制御装置５０がステップ１０５〜１０７の処理を繰り返し実行している間に、運転者が第３速段となるように切換指令をせずに、運転者が自動車を減速させる等してステップ１０６において入力及び算出されたアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各上段プリシフト解除値Ｏｃ，Ｒｃ及びＡｃ以下となると、制御装置５０は、ステップ１０７におけるＹＥＳの判定のもと、ステップ１０９に進める。制御装置５０は、ステップ１０９において、第１切換クラッチアクチュエータ４６を作動させることで第１切換クラッチ４２のスリーブ４１ｂを中立位置に移動させてプリシフトされた第３速変速歯車列３３ａ，３３ｂの選択を解除してこのフローチャートによる処理を終了する。このように、運転者がプリシフトされた第３速変速歯車列３３ａ，３３ｂの変速段に変更する意図を無くしたことをアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａから判断することができるため、不必要となったプリシフトが解除されて、プリシフトされた第３速段と異なった第１速段に切り換える指令がされても変速段の切換えが遅れない。ステップ１０９においてプリシフトが解除されると、制御装置５０は、ステップ１０１から始まるプログラムを再び実行する。

上述したデュアルクラッチ式変速機１０が第２速段にある状態において運転者が自動車を加速させるのに対し、運転者が自動車を減速させてアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、第２速段における各下段プリシフト設定値Ｏｂ，Ｒｂ及びＡｂ以下となると、制御装置５０はステップ１０２におけるＮＯの判定とステップ１０３におけるＹＥＳの判定により、ステップ１１０に進める。制御装置５０は、ステップ１１０において、第１切換クラッチアクチュエータ４５を作動させることで第１切換クラッチ４１のスリーブ４１ｂを左向きに移動させて一つ下段となる第１歯車伝達機構３０Ａの第１速変速歯車列３１ａ，３１ｂを、選択されている第２速変速歯車列３２ａ，３２ｂが属していない方の歯車伝達機構から選択するプリシフトを実行してステップ１１１〜１１３に進める。

制御装置５０がステップ１１１〜１１３の処理を繰り返し実行している間に、運転者がシフト機構５４により第１速段となるように切換指令をすると、ステップ１１４において、第１及び第２クラッチアクチュエータ２５ａ，２５ｂを作動させることでデュアルクラッチ２４の第２クラッチ２６を離脱させながら第１クラッチ２５を係合させる。これにより、エンジン１１の回転トルクは第１クラッチ２５から第１入力軸２１、第１切換クラッチ４１、第１速変速歯車列３１ａ，３１ｂを介して出力軸２３に伝達される。この場合にも上述したのと同様に、運転者がシフト機構５４により変速段の切換指令を発する前に、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が行われるので、変速段の切換をするときにはデュアルクラッチ２４を作動させるだけであるので変速段の切換えに時間がかかって運転者に違和感を与えることはない。

一方、制御装置５０がステップ１１１〜１１３の処理を繰り返し実行している間に、運転者が第１速段となるように切換指令をせずに、運転者が自動車を加速させる等してステップ１１２において入力及び算出されたアクセル開度Ｏ、回転速度Ｒ及び回転加速度Ａの全てが、各下段プリシフト解除値Ｏｄ，Ｒｄ及びＡｄ以上となると、制御装置５０は、ステップ１１３におけるＹＥＳの判定により、ステップ１１５に進める。制御装置５０は、ステップ１１５において、第１切換クラッチアクチュエータ４６を作動させることで第１切換クラッチ４２のスリーブ４１ｂを中立位置に移動させてプリシフトされた第１速変速歯車列３１ａ，３１ｂの選択を解除してこのフローチャートによる処理を終了する。このように、運転者がプリシフトされた第１速変速歯車列３１ａ，３１ｂの変速段に変更する意図を無くしたことをアクセル開度Ｏと、回転速度Ｒと、回転加速度Ａから判断することができるため、不必要となったプリシフトが解除されて、プリシフトされた第１速段と異なった第３速段に切り換える指令がされても変速段の切換えが遅れることはない。このステップ１１５においてプリシフトが解除されると、制御装置５０は、ステップ１０１から始まるプログラムを再び実行する。

また、デュアルクラッチ式変速機１０が第３速段〜第６速段にあるときも、上述したのと同様に図３及び図４に示すフローチャートを実行してプリシフト及びプリシフト解除の制御を実行しており、その作用及び効果は上述した第１速段及び第２速段のときと同様である。なお、デュアルクラッチ式変速機１０が第６速段にあるときには、それより上段の変速段がないので、ステップ１０４〜１０９の処理は実行されない。

また、本実施形態のデュアルクラッチ式変速機１０は、選択されている変速歯車列の変速段より一つ上段または下段の変速段となる変速歯車列にプリシフトされていないときには、変速段の切換に時間がかかって運転者に違和感を与えることがあるが、シフト機構５４により変速段の切換指令がなされてから、制御装置５０は、各切換クラッチアクチュエータ４５〜４８を作動させて複数の変速歯車列３１ａ，３１ｂ〜３６ａ，３６ｂから一つの変速歯車列を選択するとともに、デュアルクラッチ２４の各クラッチ２５，２６の一方を係合させるとともに他方を離脱させて、各入力軸２１，２２から出力軸２３に動力伝達させる。

上述した実施形態においては、運転者が下段の変速段に切り換える意図を有しているか否かをアクセル開度Ｏ、エンジン１１の回転速度Ｒ及びエンジンの回転加速度Ａの全てが、各下段プリシフト設定値Ｏｂ、Ｒｂ及びＡｂ以下であるか否かの判断に基づいてプリシフト制御を実行しているが、本発明はこれに限られるものでなく、ブレーキペダルの踏度を検出するブレーキ踏度センサを上記各センサの一部に代えまたは上記各センサに加えて運転者が下段の変速段に切り換える意図を有しているか否かを判断するようにしても同様の作用効果を得ることができる。

上述した実施形態においては、手動操作による変速段の切替をするデュアルクラッチ式変速機１０を用いて説明したが、本発明は、手動変速モードと自動変速モードと選択可能なデュアルクラッチ式変速機の手動変速モードにおいても同様に適用されるものであり、上記のデュアルクラッチ式変速機１０と同様の作用及び効果を得ることができる。

本発明によるデュアルクラッチ式変速機の構成を示す概略図である。制御装置の構成を示すブロック図である。制御装置により実行されるプログラムを示すフローチャート（１）である。制御装置により実行されるプログラムを示すフローチャート（２）である。

符号の説明

１０…デュアルクラッチ式変速機、１１…エンジン、１２…出力軸、２１…第１入力軸、２２…第２入力軸、２３…出力軸、２４…デュアルクラッチ、２５…第１クラッチ、２６…第２クラッチ、３０Ａ…第１歯車伝達機構、３０Ｂ…第２歯車伝達機構、３１ａ，３１ｂ〜３６ａ，３６ｂ…変速歯車列、５０…制御装置、５１…アクセル開度センサ、５２…回転速度センサ。

Claims

第１及び第２入力軸と、
出力軸と、
エンジンの回転をそれぞれ前記第１及び第２入力軸に伝達する第１及び第２クラッチを有するデュアルクラッチと、
前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた奇数変速段の複数の変速歯車列を有し、この複数の変速歯車列から一つの変速歯車列を選択して前記第１入力軸の回転を前記出力軸に伝達する第１歯車伝達機構と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた偶数変速段の複数の変速歯車列を有し、この複数の変速歯車列から一つの変速歯車列を選択して前記第２入力軸の回転を前記出力軸に伝達する第２歯車伝達機構と、
前記各歯車伝達機構から一つの変速歯車列を選択するとともに手動操作による変速段の切換指令により前記デュアルクラッチの第１及び第２クラッチを切り換えてその選択された変速歯車列により前記エンジンの動力を前記出力軸に伝達するよう制御する制御装置とを備えたデュアルクラッチ式変速機において、
前記制御装置は、前記エンジンの出力を調整するアクセルの開度を検出するアクセル開度センサと、前記エンジンの回転速度を検出する回転速度センサとの少なくとも一方に接続され、前記アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度と、前記回転速度センサにより検出された回転速度と、前記回転速度センサにより検出された回転速度から算出される回転加速度の少なくとも一つが所定の上段プリシフト設定値以上または所定の下段プリシフト設定値以下となると、前記選択された変速歯車列の変速段より一つ上段または下段の変速段となる変速歯車列を前記選択された変速歯車列が属していない方の歯車伝達機構から予め選択するプリシフト制御手段と、
前記プリシフト制御手段により予め選択された変速歯車列が前記デュアルクラッチにより前記エンジンの動力を伝達するように切り換えられていない状態において、前記制御装置は前記アクセル開度と、前記回転速度と、前記回転加速度の少なくとも一つが所定の上段プリシフト解除値以下または所定の下段プリシフト解除値以上になった場合には前記変速歯車列のプリシフトを解除するように制御するプリシフト解除手段とを備えたことを特徴とするデュアルクラッチ式の変速機。
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