JP5769579B2 - デュアルクラッチ式自動変速機 - Google Patents

Description

本発明は、複数のクラッチを備えるデュアルクラッチ式自動変速機に関するものである。

自動変速機は、車両に搭載されたエンジンなどの原動機が出力する回転駆動力を自動で変速する装置として用いられている。例えば、特許文献１には、複数のクラッチを備えるデュアルクラッチ式自動変速機が開示されている。このデュアルクラッチ式自動変速機は、奇数変速段と偶数変速段の２系統に分かれた変速機構を有し、それぞれの変速機構に回転駆動力を離脱係合している。そして、デュアルクラッチ式自動変速機では、車両の走行中に回転駆動力が伝達されていない変速機構において変速予定の変速段を予め成立（プレシフト）させておき、変速指令が送出された場合に、各変速機構のクラッチの係合状態を切り換えることによって高速な変速制御を実現している。プレシフトにより成立させるべき変速段は、例えば、特許文献２に示されるように、車両速度とアクセル開度の関係を表した複数段のプレシフト線を有する変速マップデータに基づいて決定される。

このようなデュアルクラッチ式自動変速機において、運転者の操作を含む車両状態によっては変速指令が連続的に送出され、現在の変速段から２段差の変速段を要求されることがある。そうすると、現在変速している現在変速段と変速指令による要求変速段が同系統となり、一方側の変速機構における変速制御を実行することになる。このような変速制御においては、一方側の変速機構のシフト機構を動作させるために、一方側の変速機構のクラッチを一旦離脱させて回転駆動力を遮断する必要がある。しかし、要求変速段を有する一方側の変速機構のクラッチを単に離脱するのでは、車輪に伝達される回転駆動力も遮断されてトルク切れが生じてしまう。そこで、同系統の変速制御を行う際には、一方側の変速機構で要求変速段へのシフトしている間に、他方側の変速機構においてプレシフトされている変速段を介して回転駆動力が車輪に伝達されるようにクラッチ制御を行う方法が知られている。

特開２００４−３３２８４０号公報 特開２０１０−２３６６３４号公報

しかしながら、同系統の変速制御は、制御中にシフト機構を動作させる必要があるため、現在変速段と要求変速段が異なる系統である場合と比較して、変速制御に要する時間が長くなってしまう。また、プレシフトされた変速段を使用したクラッチ制御では、当該変速段の変速比と車両速度の関係から半クラッチ状態とする必要があり、クラッチの摩耗や温度上昇が懸念される。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、同系統の変速制御の回数を低減することによって、変速が遅延することを防止するとともにクラッチの負荷を軽減することが可能なデュアルクラッチ式自動変速機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る発明によると、同心に配置された第一入力軸および第二入力軸と、原動機の回転駆動力を前記第一入力軸に伝達する第一クラッチと回転駆動力を前記第二入力軸に伝達する第二クラッチとを有するデュアルクラッチと、前記第一入力軸に伝達された回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第一シフト機構、および前記第二入力軸に伝達された回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第二シフト機構と、前記第一シフト機構および前記第二シフト機構を動作させるとともに、変速指令が送出されると前記第一クラッチおよび前記第二クラッチの係合状態を切り換えて前記変速指令に応じた変速制御を実行する変速制御装置と、を備え、前記変速制御装置は、前記変速指令が送出された際に、当該変速指令による要求変速段と現在変速している現在変速段との段差を算出し、前記段差が偶数段である場合には待機時間だけ前記変速制御の実行を待機する。

請求項２に係る発明によると、請求項１において、前記変速制御装置は、前記変速指令の送出時における車両速度およびアクセル開度の変化速度に基づいて現在から次回の変速指令が送出されるまでの時間を算出し、算出された当該時間以上となるように前記待機時間を設定する。

請求項３に係る発明によると、請求項１または２において、前記変速制御装置は、前記変速指令が送出された際に、算出した前記段差が偶数段であり、且つ前記変速指令の送出時におけるアクセル開度が予め設定された閾値より小さい場合には前記変速制御の実行を待機させる。

請求項１に係る発明によると、変速制御装置は、変速指令が送出された際に、この変速指令による要求変速段と現在変速している現在変速段との段差を算出する。算出された段差が２段以上である場合には、例えば、前回の変速指令に基づいて変速制御を開始して、当該変速制御の完了前に複数の変速指令が連続的に送出されるような状況が考えられる。ここで、デュアルクラッチ式自動変速機は、プレシフトによる高速な変速制御を可能としているが、上記の段差が偶数段の場合には同系統の変速制御となる。即ち、奇数変速段から奇数変速段または偶数変速段から偶数変速段への変速制御となり、変速制御に要する時間が長くなることが懸念させる。

ところで、送出される変速指令は、プレシフトにより成立させるべき変速段を決定する場合と同様に、車両速度とアクセル開度の関係を表した複数段の変速線を有する変速マップデータに基づいて決定される。そして、車両状態によっては、変速指令による要求変速段に変速している間に、上記の変速マップデータに基づいて、さらに変速指令が送出されることがある。そこで、本発明では、要求変速段と現在変速段の段差が偶数段である場合には待機時間だけ変速制御の実行を待機する構成としている。そして、待機している間に変速指令がさらに送出され段差が奇数段となると、変速制御装置は、両系統の変速機構における変速制御を実行することが可能となる。これにより、複数回に亘って送出された変速指令に対して１回の変速制御で最終的な要求変速段へシフトすることになる。よって、同系統の変速制御の回数を低減することができるので、変速が遅延することを防止することができるとともに、クラッチの負荷を軽減することが可能となる。

請求項２に係る発明によると、変速指令の送出時における車両速度およびアクセル開度の変化速度に基づいて現在から次回の変速指令が送出されるまでの時間を算出する。次回の変速指令は、車両状態と変速マップデータに基づいて送出されるタイミングが変動することから、特に車両速度およびアクセル開度の変化速度から送出される時刻を推定することが可能である。これにより、変速制御の実行を待機する待機時間を好適に設定することができる。ここで、仮に待機時間だけ変速制御の実行を待機している間に車両状態が変化し、さらなる変速指令が待機時間内に送出されないことも想定される。このような場合においても、待機時間を好適に設定することにより、現在送出されている変速指令による変速制御に速やかに移行することができる。従って、待機時間の待機による時間的損失を低減できる。

また、次回の変速指令が送出されるまでの次指令時間が、現在送出されている変速指令に応じた変速制御に要するシフト時間と比較することが可能になる。例えば、次指令時間がシフト時間よりも長い場合には、現在送出されている変速指令に応じた変速制御を実行しても、その後にさらに送出された次回の変速指令に対応することが可能である。そのため、このような場合には、待機時間を０に設定、または変速制御の待機制御を行わないようにすることができる。このように、次指令時間とシフト時間を比較することで、待機制御の要否を好適に判定することができる。

請求項３に係る発明によると、変速制御装置は、算出した段差が偶数段であることに加えて、変速指令の送出時におけるアクセル開度が予め設定されている閾値より小さいことを条件として変速制御の実行を待機させる待機制御を実行する構成としている。変速制御装置による待機制御は、次回の変速指令が待機時間内に送出されることを想定して実行される。そして、次回の変速指令は、変速マップデータに基づいて車両状態に対応して送出されるが、特にアクセルが踏み増しされている状態ではアクセル開度が上昇し短時間のうちに送出されやすい。一方で、アクセル開度が所定以上であると、運転者の加速要求に応えるために変速を行わずに現在の変速段でエンジン回転数を上昇させるように制御することが多く、さらにアクセルの踏み増しが期待できないので次回の変速指令が送出されにくい。そこで、上記のような構成とすることで、待機制御の要否をより確実に判定することができる。

実施形態における変速機１の全体構造を示すスケルトン図である。 変速機１の変速マップデータを示した図である。 ダウン変速制御における変速指令と変速状態を示すタイムチャートである。 待機制御を含むダウン変速制御を示すフローチャートである。

以下、本発明のデュアルクラッチ式自動変速機を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。

＜実施形態＞
（変速機１の構成）
本実施形態における変速機１の構成について、図１を参照して説明する。変速機１は、車両に搭載されるデュアルクラッチ式の自動変速機である。変速機１は、図示しないケースに回転可能に支持された回転軸である第一入力軸１１、第二入力軸１２、第一副軸２１、第二副軸２２と、エンジン２の回転駆動力を回転軸に伝達するデュアルクラッチ３０と、回転軸に回転可能に支持され前進または後進の変速段を構成する複数の変速ギヤ４１〜４６，５１〜５６，６１〜６４と、奇数変速段を選択的に成立させる第一シフト機構７０ａ，７０ｃと、偶数変速段を選択的に成立させる第二シフト機構７０ｂ，７０ｄと、変速制御装置８０と、各種センサ９１，９２を備える。上記のケースは、複数の軸受けにより各軸を支承するとともに、上記の複数のギヤおよび第一、第二シフト機構７０ａ〜７０ｄに含まれる摺動部に供給する潤滑油を収容している。

エンジン２は、車両の駆動源として搭載された原動機である。また、エンジン２は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）３により作動を制御される。ＥＣＵ３は、後述する変速制御装置８０からの各種情報、および各種センサ９１，９２から車両情報を取得している。そして、ＥＣＵ３は、これらの車両情報に基づいて、スロットル開度や燃料噴射量を調整し、エンジン２の回転数を制御している。車速センサ９１は、駆動輪の回転数と駆動輪の外径から車両の速度を検知している。アクセル開度センサ９２は、運転者のアクセル操作などに応じてエンジン２の出力を調整するアクセル開度を検出するセンサである。

第一入力軸１１は、中空軸状に形成され、軸受によりケースに対して回転可能に支承されている回転軸である。また、第一入力軸１１の外周面には、軸受けを支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。そして、第一入力軸１１には、一速駆動ギヤ４１および大径の五速駆動ギヤ４５が直接形成されている。また、第一入力軸１１の外周面に外歯スプラインが形成され、この外歯スプラインに三速駆動ギヤ４３がスプライン嵌合により圧入されている。また、第一入力軸１１は、デュアルクラッチ３０の第一クラッチ３１に連結される連結軸部が形成されている。このように、第一入力軸１１には、複数の奇数変速段を構成する各駆動ギヤ４１，４３，４５が固定して設けられている。

第二入力軸１２は、中空軸状に形成され、第一入力軸１１の一部の外周に複数の軸受を介して回転可能に支承され、且つ、軸受によりケースのクラッチハウジングに対して回転可能に支承されている回転軸である。この第二入力軸１２は、第一入力軸１１に対して同心に相対回転可能に配置されている。また、第二入力軸１２の外周面には、第一入力軸１１と同様に、軸受けを支持する部位と複数の外歯歯車が形成されている。第二入力軸１２には、二速駆動ギヤ４２および大径の四速駆動ギヤ４４（六速駆動ギヤ４６）が形成されている。四速駆動ギヤ４４は、四速従動ギヤ５４および六速従動ギヤ５６と噛合し、第４速段および第６速段の変速段を構成する駆動側のギヤとして共通化されたギヤである。また、第二入力軸１２は、デュアルクラッチ３０の第二クラッチ３２に連結される連結軸部が形成されている。このように、第二入力軸１２には、複数の偶数変速段を構成する各駆動ギヤ４２，４４，４６が固定して設けられている。

第一副軸２１は、ケースの内部において第一入力軸１１に平行に配置され、軸受によりケースに対して回転可能に支承されている回転軸である。また、第一副軸２１の外周面には、最終減速ギヤ６１と複数の外歯スプラインが形成されている。第一副軸２１の外歯スプラインには、後述する第一シフト機構７０ａおよび第二シフト機構７０ｂの各ハブ７１がスプライン嵌合により圧入されている。最終減速ギヤ６１は、ディファレンシャル（差動機構）のリングギヤ６４に噛合している。さらに、第一副軸２１は、一速従動ギヤ５１、三速従動ギヤ５３、四速従動ギヤ５４、および後進ギヤ６３を遊転可能に支持する支持部が形成されている。

第二副軸２２は、ケースの内部において第一入力軸１１に平行に配置され、軸受によりケースに対して回転可能に支承されている回転軸である。また、第二副軸２２の外周面には、第一副軸２１と同様に、最終減速ギヤ６２と複数の外歯スプラインが形成されている。第二副軸２２の外歯スプラインには、後述する第一シフト機構７０ｃおよび第二シフト機構７０ｄの各ハブ７１およびパーキング機構（図示しない）のパーキングギヤ６５がスプライン嵌合により圧入されている。パーキング機構は、車両が停車状態となった場合に、パーキングギヤ６５の回転を規制することにより、駆動輪に連結される軸の回転を防止することで、車両の停車状態を保持する機構である。また、最終減速ギヤ６２は、ディファレンシャルのリングギヤ６４に噛合している。さらに、第二副軸２２は、二速従動ギヤ５２、五速従動ギヤ５５、および六速従動ギヤ５６を遊転可能に支持する支持部が形成されている。

デュアルクラッチ３０は、エンジン２の回転駆動力を第一入力軸１１に伝達する第一クラッチ３１と、エンジン２の回転駆動力を第二入力軸１２に伝達する第二クラッチ３２を有する。このデュアルクラッチ３０は、ケースのクラッチハウジングに収容され、第一入力軸１１および第二入力軸１２に対して同心に設けられている。第一クラッチ３１は第一入力軸１１の連結軸部に連結され、第二クラッチ３２は第二入力軸１２の連結軸部に連結されている。そして、デュアルクラッチ３０は、変速制御装置８０から入力される制御指令に基づいて、図示しないアクチュエータを動作させる。アクチュエータは、その動作量に応じて第一クラッチ３１および第二クラッチ３２の係合力を調整可能となっている。このような構成からなるデュアルクラッチ３０は、変速制御装置８０の制御によって、第一クラッチ３１および第二クラッチ３２の係合状態を切り換える。

後進ギヤ６３は、第一副軸２１に形成された後進ギヤの支持部に遊転可能に設けられている。また、本実施形態において、後進ギヤ６３は、二速従動ギヤ５２に一体的に形成された小径ギヤ５２ａに常に噛合し回転連結されている。リングギヤ６４は、最終減速ギヤ６１および最終減速ギヤ６２に噛合することで、第一副軸２１および第二副軸２２に常時回転連結している。このリングギヤ６４は、変速機１におけるファイナルギヤとして差動機構を構成し、ドライブシャフトを介して駆動輪に連結されている。

第一、第二シフト機構７０ａ〜７０ｄは、変速制御装置８０によって制御され、シフト操作に応じた変速段を成立させる機構である。本実施形態において、変速機１は、図１に示すように、４箇所に第一、第二シフト機構７０ａ〜７０ｄをそれぞれ配置している。第一、第二シフト機構７０ａ〜７０ｄは、変速ギヤのうち第一副軸２１または第二副軸２２に連結する変速ギヤの対象が異なる。第一シフト機構７０ａは、奇数変速段のうち第１速段を構成する一速従動ギヤ５１および第３速段を構成する三速従動ギヤ５３を連結の対象としている。第二シフト機構７０ｂは、偶数変速段のうち第４速段を構成する四速従動ギヤ５４と後進ギヤ６３を連結の対象としている。第一シフト機構７０ｃは、奇数変速段のうち第５速段を構成する五速従動ギヤ５５のみを連結の対象としている。第二シフト機構７０ｄは、偶数変速段のうち第２速段を構成する二速従動ギヤ５２および第６速段を構成する六速従動ギヤ５６を連結の対象としている。

この第一、第二シフト機構７０ａ〜７０ｄは、ハブ７１と、スリーブ７２を備える。ハブ７１は、内歯スプラインおよび外歯スプラインが形成された中空円盤状をなしている。ハブ７１は、第一副軸２１または第二副軸２２の外歯スプラインにスプライン嵌合により圧入され、これにより圧入された副軸と一体的に回転する部材である。スリーブ７２は、ハブ７１に対して軸方向に移動可能となるようにハブ７１の外歯スプラインに噛合している。このスリーブ７２は、回転軸の軸方向にスライドして変速段の従動ギヤ５１〜５６または後進ギヤ６３のピースギヤ部に噛合可能となっている。スリーブ７２が各ギヤのピースギヤ部に噛合すると、各ギヤは支持されている副軸に相対回転不能に接続され、一体的に回転可能となる。また、スリーブ７２は、軸方向にスライドした際に、図示しないシンクロリングを連結の対象とするギヤに付勢し、ギヤの回転数を副軸の回転数に同期させてから各ギヤと副軸を連結することを可能としている。

このように、第一シフト機構７０ａ，７０ｃは、第一入力軸１１に伝達された回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させている。同様に、第二シフト機構７０ｂ、７０ｄは、第二入力軸１２に伝達された回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させている。即ち、第一入力軸１１、各駆動ギヤ４１，４３，４５、各従動ギヤ５１，５３，５５、および第一シフト機構７０ａ，７０ｃは、奇数変速段を成立させる系統の変速機構を構成している。また、第二入力軸１２、各駆動ギヤ４２，４４，４６、各従動ギヤ５２，５４，５６、および第二シフト機構７０ｂ，７０ｄは、偶数変速段を成立させる系統の変速機構を構成している。そして、デュアルクラッチ式の変速機１は、変速制御装置８０によりデュアルクラッチ３０を制御し、２系統に分かれた変速機構に回転駆動力を離脱係合している。

変速制御装置８０は、ＥＣＵ３とＣＡＮ（Controller Area Network）通信によって相互に情報を交換し、ＥＣＵ３からの変速指令や取得した車両情報などに基づいて変速機１の変速制御を行うＴＣＵ（Traction Control Unit）である。そのため、変速制御装置８０は、第一シフト機構７０ａ，７０ｃおよび第二シフト機構７０ｃ，７０ｄの動作機構に制御指令を出力して動作させ、所定の変速段を構成する従動ギヤと副軸の連結状態と連結解除状態を切換えている。さらに、変速制御装置８０は、デュアルクラッチ３０のアクチュエータに制御指令を出力し、第一クラッチ３１および第二クラッチ３２の切離状態と接続状態とを制御している。

また、本実施形態の変速制御装置８０は、同系統の変速制御を抑制することなどを目的として、待機時間だけ変速制御の実行を待機する待機制御を行う。そのため、変速制御装置８０は、ＥＣＵ３から変速指令が送出された際に、当該変速指令による要求変速段と現在変速している現在変速段との段差を算出する。そして、変速制御装置８０は、算出した段差が偶数段であり、且つ変速指令の送出時におけるアクセル開度が予め設定された閾値Ｔｈより小さい場合に、待機時間だけ待機制御を実行する。

この待機制御における待機時間は、本実施形態においては、以下のように設定される。変速制御装置８０は、先ず、変速指令の送出時における車速およびアクセル開度の変化速度に基づいて、次回の変速指令が送出されるまでの次指令時間を算出する。さらに、変速制御装置８０は、現在送出されている変速指令に応じた変速制御に要するシフト時間を算出する。このシフト時間には、現在、変速制御中であれば、その変速制御が完了するまでの時間が含めてよい。そして、変速制御装置８０は、待機時間を次指令時間よりも長く、且つシフト時間よりも短くなるように設定する。

また、次指令時間がシフト時間よりも長いものと算出された場合には、要求変速段への変速が完了した後に次回の変速指令が送出されるものと推定できる。そのため、変速制御装置８０は、待機時間を０に設定、または待機制御を行うことなく要求変速段への変速制御を実行することになる。この待機制御の詳細については後述する。

（変速制御装置８０による変速制御）
変速制御装置８０による変速制御について図２を参照して説明する。上述したように、変速機１の変速制御装置８０は、デュアルクラッチ３０、第一シフト機構７０ａ，７０ｃ、および第二シフト機構７０ｂ，７０ｄを制御することにより、ＥＣＵ３が変速マップデータに基づいて送出した変速指令に応じた変速制御を実行している。また、変速マップデータは、図２に示すように、アクセル開度と車速との関係を表した線である変速線Ｌ１〜Ｌ５を有している。変速マップデータとしては、アップシフト用のものとダウンシフト用のものがある。さらに、変速予定の変速段を予め成立させるプレシフトについても同様に、アッププレシフト用のものとダウンプレシフト用のものがある。ここでは、ダウンシフト用の変速線を有する変速マップデータを参照して、ダウンシフトの変速制御を実行する場合を例示して説明する。

運転者の操作や走行状態を含む車両状態が、変速マップデータ上において変速線を跨ぐように遷移すると変速指令が送出される。例えば、アクセル開度を一定に維持し第６速段で走行中に、車両が坂路に差し掛かるなどして車速が低減した場合には、車両状態が変速線Ｌ５を跨いで領域Ｄ６から領域Ｄ５に遷移する。そうすると、ＥＣＵ３から要求変速段を第５速段とする変速指令が送出される。このように、車両状態が遷移した先の領域Ｄ５〜Ｄ１によって、ＥＣＵ３から送出される変速指令による要求変速段（第５速段〜第１速段）が異なる。

また、変速機１は、ダウンプレシフト用のプレシフト線を有する変速マップデータに基づいて、車両の走行中に回転駆動力が伝達されていない変速機構において変速予定の変速段を予め成立させるプレシフトを行っている。つまり、上記の例では、第６速段を成立させている変速機構とは別系統の変速機構において、車両状態が領域Ｄ５に遷移する前に予め第５速段を成立させておく。そして、要求変速段を第５速段とする変速指令が送出された場合に、デュアルクラッチ３０の係合状態を切り換えて要求変速段に変速している。このように、デュアルクラッチ３０を有するデュアルクラッチ式の自動変速機は、プレシフトを利用することで高速のシフト変更を実現している。

ところで、デュアルクラッチ式の自動変速機において、運転者の操作を含む車両状態によっては変速指令が連続的に送出されることがある。これは、短時間に車両状態が変速マップデータ上において複数の領域に亘って遷移したことによる。また、変速機１は、変速中または変速直後においては、次のプレシフトが完了しておらず即時に要求変速段への変速制御を開始できないことがある。そうすると、上記のように変速指令が連続的に送出されると、その後にプレシフトが完了している段階であっても、例えば、現在の変速段から２段差の変速段を要求される状態となることがある。

そうすると、デュアルクラッチ式の変速機１は、２系統の変速機構を有しているが、同系統の変速機構において成立させる変速段を現在変速段から要求変速段にシフトするように変速制御を実行する必要がある。例えば、第５速段（現在変速段）から第３速段（要求変速段）への変速制御においては、同系統の変速機構の第一シフト機構７０ａ，７０ｃを動作させるために、第一クラッチ３１を一旦離脱させて回転駆動力を遮断する必要がある。しかし、第一クラッチ３１を単に離脱するのでは、車輪に伝達される回転駆動力も遮断されてトルク切れが生じてしまう。そこで、同系統の変速制御を行う際には、要求変速段へのシフトしている間に、もう一方の変速機構においてプレシフトが完了している場合には、プレシフトされている変速段（例えば、第４速段）を中継段として回転駆動力を車輪に伝達しながらクラッチ制御を行うこともある。

（変速制御装置８０による待機制御）
変速制御装置８０による待機制御について、図２〜図４を参照して説明する。ここでは、図３に示すように、第６速段から第２速段にダウン変速する場合を例示する。また、変速制御装置８０は、図４に示すような処理を実行する制御プログラムを、短期間（例えば、６[ｍｓ]）毎に呼出すことにより、ダウン変速制御を行っている。先ず、第６速段で走行中に、運転者によりアクセルが踏み込まれるとアクセル開度が上昇し、図３に示すように、時刻ｔ１において第５速段を要求する変速指令が送出される。

そうすると、変速制御装置８０は、現在のところ要求された変速段への変速制御が実行可能な状態であるかを判定する（Ｓ１０１）。これは、以前に送出された変速指令に基づく変速制御やプレシフト制御が実行中であると、即時に変速制御を実行できないので、Ｓ１０１において変速制御の実行可否を判定している。ここでは、変速機１は、第６速段で走行中に第５速段へのプレシフトが完了している状態（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）とする。

次に、変速制御装置８０は、現在変速段（第６速段）と要求変速段（第５速段）の段差を算出する（Ｓ１０２）。ここでは、段差が１段として算出されているため、段差の有無の判定（Ｓ１０３）においては段差ありと判定される（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）。これは、複数の変速指令が送出された場合に、車両状態によっては現在の変速段を要求する変速指令となることがあるため、Ｓ１０３において段差の有無を判定している。ここで、段差が０の場合には（Ｓ１０３：Ｎｏ）、待機制御に使用されるタイマーおよび待機制御フラグＦをリセットする処理を行って（Ｓ１０６）、制御プログラムを終了する。

続いて、変速制御装置８０は、算出された段差が偶数か否かを判定する（Ｓ１０４）。ここでは、段差が１段なので（Ｓ１０４：Ｎｏ）、変速制御装置８０による変速制御が開始される（Ｓ１０５）。その後に、変速制御を開始したために、上述したタイマーおよび待機制御フラグＦのリセット処理を行って（Ｓ１０６）、制御プログラムを終了する。

次に、運転者によりアクセルがさらに踏み増しされると、アクセル開度が時刻ｔ１のときよりも大きな変化速度で上昇し、図３に示すように、時刻ｔ２において第４速段を要求する変速指令が送出される。そうすると、変速制御装置８０は、再び現在のところ要求された変速段（第４速段）への変速制御が実行可能な状態であるかを判定する（Ｓ１０１）。ここでは、先出された第５速段への変速指令に基づく変速制御が完了していないものとし（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御プログラムを終了する。

さらに、運転者によるアクセルの踏み増しが継続されている状態では、アクセル開度が時刻ｔ２と同様の変化速度で上昇し、図３に示すように、時刻ｔ３において第３速段を要求する変速指令が送出される。そうすると、変速制御装置８０は、再び現在のところ要求された変速段（第３速段）への変速制御が実行可能な状態であるかを判定する（Ｓ１０１）。ここでは、先出された第５速段への変速指令に基づく変速制御が完了していないものとし（Ｓ１０１：Ｎｏ）、制御プログラムを終了する。

そして、時刻ｔ４において最初に送出された第５速段への変速指令に基づく変速制御が終了した後に、変速制御装置８０は、再び現在のところ要求された変速段（第３速段）への変速制御が実行可能な状態であるかを判定する（Ｓ１０１）。ここでは、第５速段への変速制御が終了しているため、次の変速制御を実行可能な状態（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）にあるものとする。そうすると、変速制御装置８０は、現在の変速段（第５速段）と要求変速段（第３速段）の段差を算出する（Ｓ１０２）。ここでは、段差が２段として算出され、段差ありと判定される（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）とともに、段差が偶数であるものと判定される（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）。

変速制御装置８０は、変速指令の送出時におけるアクセル開度および予め設定されている閾値Ｔｈを、ＥＣＵ３から取得する。アクセル開度については、変速指令の送出時に検知されたものとし、変速制御装置８０が指令信号を受けた時から現在までの期間に検知されたものであればよい。ここでは、アクセル開度が閾値Ｔｈを下回っているものとし（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、変速制御装置８０は、次指令時間Ｐｎの算出に移行する。

上記の閾値Ｔｈは、待機制御の実行要否を判断するために、アクセル開度に対して設けられた基準値である。この閾値Ｔｈをアクセル開度が超えている場合には、さらなるアクセルの踏み増しが期待できないものと判断し、待機制御の実行を抑制している。つまり、アクセル開度が閾値Ｔｈ以上となっている場合には（Ｓ２０１：Ｎｏ）、待機制御を開始せずに、または継続中であれば待機制御を終了し、変速制御装置８０による変速制御が開始される（Ｓ１０５）。

次に、変速制御装置８０は、変速指令の送出時における車速およびアクセル開度の変化速度に基づいて、次回の変速指令が送出されるまでの次指令時間Ｐｎを算出する（Ｓ２０２）。そのため、変速制御装置８０は、先ず、変速マップデータ上における車両状態の遷移を勘案し、第２速段を要求する次回の変速指令が送出される時刻を推定する。そして、変速指令の送出時から当該時刻までの差分から次指令時間Ｐｎを算出する。

より具体的には、例えば、車速の変化速度およびアクセル開度の変化速度から求められる車両状態の変化特性を示す曲線と、変速線Ｌ２との交点を求める。そして、現在のアクセル開度から上記の変化速度でアクセル開度が上昇した場合に、変速線Ｌ２の交点におけるアクセル開度に達するまでに要する時間を次指令時間Ｐｎとして算出する。また、次指令時間Ｐｎの算出をより簡易にするために、車両状態の変化特性を直線で近似したり、車速を一定とみなしたりする構成としてもよい。

さらに、変速制御装置８０は、現在送出されている変速指令に応じた変速制御に要するシフト時間Ｐｓを算出する（Ｓ２０３）。つまり、変速制御装置８０は、現在の第５速段から第３速段に変速制御する場合に、要する時間をシフト時間Ｐｓとして算出する。このシフト時間Ｐｓは、現在変速段と要求変速段、系統の異なる変速機構へのシフトか否か、プレシフトの状態などに応じて変動し、これらの情報を勘案して算出することが可能である。ここでは、変速機１が第５速段への変速直後であること、要求変速段が第３速段であり同系統の変速機構へのシフトであることから、シフト時間Ｐｓは、最初に行った第６速段から第５速段へのプレシフトを利用した異なる系統の変速機構へのシフトと比較して長くなる。

続いて、変速制御装置８０は、算出した次指令時間Ｐｎとシフト時間Ｐｓを比較する（Ｓ２０４）。ここでは、次指令時間Ｐｎがシフト時間Ｐｓよりも短いものとして（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、待機制御の実行に移行する。一方で、次指令時間Ｐｎがシフト時間Ｐｓよりも長い場合には（Ｓ２０４：Ｎｏ）、要求変速段への変速が完了した後に次回の変速指令が送出されるものと推定できる。つまり、現在の要求変速段への変速制御を開始した場合に、当該変速制御が同系統の変速機構へのシフトであっても次回の変速指令の送出よりも早く当該変速制御が完了することになる。そのため、プレシフトを利用したシフトよりも時間を要することになっても、要求変速段への変速制御を実行することで運転者の加速指向に応えることできる。

次に、待機制御フラグＦに基づいて、現在のところ待機制御中であるかを判定する（Ｓ２０５）。ここでは、まだ待機制御が開始されていないので（Ｓ２０５：Ｙｅｓ）、待機時間Ｐｗを設定する（Ｓ３０１）。変速制御装置８０は、次指令時間Ｐｎに所定の余裕時間を加算した時間を待機時間Ｐｗとして設定する。この余裕時間は、算出された次指令時間Ｐｎの誤差を許容するものであり、予め設定されている。また、待機時間Ｐｗは、シフト時間Ｐｓ以下となるように設定される。

そして、変速制御装置８０は、タイマーをスタートさせるとともに待機制御フラグＦを立てて（Ｓ３０４）、制御プログラムを終了する。このように、変速制御装置８０は、本来であれば第５速段への変速制御が完了し既出の変速指令（第３速段）に基づく変速制御を開始するところ、各条件（Ｓ１０４，Ｓ２０１，Ｓ２０４において判定）を満たす場合に、変速制御の実行を待機する待機制御を行うものである。待機制御が開始され次回の変速指令が送出される前においては、（Ｓ１０１）〜（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、続いて（Ｓ２０１）〜（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）と移行し、Ｓ２０５では待機制御中と判定される（Ｓ２０５：Ｎｏ）。

そして、変速制御装置８０は、タイマーと待機時間Ｐｗを比較し（Ｓ２０６）、待機時間Ｐｗよりも短い場合には（Ｓ２０６：Ｙｅｓ）、制御プログラムを終了し待機制御を継続させる。Ｓ２０６において、タイマーと待機時間Ｐｗを比較するのは、待機制御を中断して既出の変速指令に基づく変速制御を開始するためである。つまり、待機時間Ｐｗの間に次回の変速指令が送出されるものと推定されていたにも関わらず、車両状態の変化などにより次回の変速指令が送出されなかった場合などが想定される。

その後に、運転者によるアクセルの踏み増しが継続されている状態では、アクセル開度が時刻ｔ３と同様の変化速度で上昇し、図３に示すように、時刻ｔ５において第２速段を要求する変速指令が送出される。そうすると、変速制御装置８０は、再び現在のところ要求された変速段（第２速段）への変速制御が実行可能な状態であるか判定する（Ｓ１０１）。ここでは、上述したように、第５速段への変速制御が終了しているため、次の変速制御を実行可能な状態（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）にある。そうすると、変速制御装置８０は、現在の変速段（第５速段）と要求変速段（第２速段）の段差を算出する（Ｓ１０２）。ここでは、段差が３段として算出され、段差ありと判定される（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）とともに、段差が奇数であるものと判定される（Ｓ１０４：Ｎｏ）。

そこで、変速制御装置８０は、変速指令による要求変速段（第２速段）への変速制御を開始（Ｓ１０５）する。そして、タイマーおよび待機制御フラグＦをリセットする処理を行い（Ｓ１０６）、待機制御および制御プログラムを終了する。この第５速段から第２速段への変速制御は、段差が奇数段であることから明らかなように異なる系統の変速機構へのシフトである。そして、変速制御装置８０による第二シフト機構７０ｄおよびデュアルクラッチ３０の制御、および第二入力軸１２の同期制御などを経て、時刻ｔ６においてシフトが完了する。

（実施形態の効果）
上述したデュアルクラッチ式の変速機１によると、現在変速段と要求変速段の段差が偶数段である場合に、待機時間Ｐｗだけ変速制御の実行を待機する待機制御を行うものとした。そして、待機制御中に変速指令がさらに送出され段差が奇数段となると、変速制御装置８０は、両系統の変速機構における変速制御を実行することが可能となる。これにより、複数回に亘って送出された変速指令に対して１回の変速制御で最終的な要求変速段へシフトすることになる。よって、同系統の変速制御の回数を低減することができるので、変速が遅延することを防止することができるとともに、クラッチの負荷を軽減することが可能となる。

ここで、例示した車両状態において待機制御を行わなかった場合について説明する。変速制御装置は、図３の破線で示すように、時刻ｔ４において、最初に送出された第５速段への変速指令に基づく変速制御が終了しているため、第５速段から第３速段への変速制御が開始される。その後に、時刻ｔ５において第２速段を要求する変速指令が送出されるが、同系統の変速機構へのシフトを行っていることもあり、この変速指令に対して即時に変速制御を実行できない状態となる。その後に、時刻５−２において第３速段への変速制御が完了し、この時点から既出の変速指令による第２速段への変速制御が開始される。そして、待機制御を行わなかった場合には、時刻ｔ６−２においてシフトが完了する。このように、待機制御を行った場合と行わなかった場合では、変速制御の回数を低減できる上に、最終的にシフトが完了する時間を短縮することができる。

また、変速制御装置８０は、待機制御を実行するのに際して、車両速度およびアクセル開度の変化速度に基づいて次指令時間Ｐｎを算出するものとした。これにより、変速制御の実行を待機する待機時間Ｐｗを好適に設定することができる。ここで、仮に待機時間Ｐｗだけ変速制御の実行を待機している間に車両状態が変化し、さらなる変速指令が待機時間Ｐｗ内に送出されないことも想定される。このような場合においても、待機時間Ｐｗを好適に設定することにより、現在送出されている変速指令による変速制御に速やかに移行することができる。従って、待機時間Ｐｗの待機による時間的損失を低減できる。

さらに、Ｓ２０４において、次指令時間Ｐｎと、現在送出されている変速指令に応じた変速制御に要するシフト時間Ｐｓを比較する構成とした。これにより、待機制御の要否を好適に判定することができる。例えば、次指令時間Ｐｎがシフト時間Ｐｓよりも長い場合には、現在送出されている変速指令に応じた変速制御を実行しても、その後にさらに送出された次回の変速指令に対応することが可能である。そのため、このような場合には待機制御を行わないように判定することができる。

変速制御装置８０は、算出した段差が偶数段であることに加えて、変速指令の送出時におけるアクセル開度が予め設定されている閾値Ｔｈより小さいことを条件として待機制御を実行する構成とした。変速制御装置８０による待機制御は、次回の変速指令が待機時間Ｐｗ内に送出されることを想定して実行される。そして、次回の変速指令は、変速マップデータに基づいて車両状態に対応して送出されるが、特にアクセルが踏み増しされている状態ではアクセル開度が上昇し短時間のうちに送出されやすい。一方で、アクセル開度が所定以上であると、運転者の加速要求に応えるために変速を行わずに現在の変速段でエンジン回転数を上昇させるように制御することが多く、さらにアクセルの踏み増しが期待できないので次回の変速指令が送出されにくい。そこで、アクセル開度が閾値Ｔｈよりも小さいことを条件とすることで、待機制御の要否をより確実に判定することができる。

＜実施形態の変形態様＞
本実施形態において、変速制御装置８０による待機制御として、第５速段から第３速段にダウン変速する場合を例示した。これに対して、第４速段から第２速段にダウン変速する場合のように、偶数段の段差を有する変速指令が送出されている場合には、同様の待機制御を実行することが可能である。また、本実施形態において、待機時間Ｐｗについては、次指令時間Ｐｎに余裕時間を加算して設定した。これに対して、予め設定された一定時間に設定したり、或いはアクセル開度またはその変化速度から算出したりする構成としてもよい。

さらに、待機制御において、次回の変速指令が送出されるまでの間に、次回の変速指令による要求変速段をプレシフトしておくように制御してもよい。これにより、推定された通りに、次回の変速指令が送出された場合に、プレシフトを利用した高速のシフトが可能となる。従って、変速制御に要する時間をより短縮することが可能となる。但し、車両状態の変動によっては、次回の変速指令が推定された通りに送出されないこともあるため、このような場合も考慮して本実施形態のように中継段にプレシフトしておくように制御してもよい。

また、本実施形態では、変速機１が差動機構を構成するリングギヤ６４を有するように、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプの車両に好適なデュアルクラッチ式自動変速機を例示して説明した。これに対して、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）タイプの車両に適用することも可能である。この場合には、例えば、特開２０１１−１４４８７２号公報に記載されているように、第一入力軸１１と出力部材を直結して第５速段を構成するものにも適用することができる。

また、実施形態では、第一シフト機構７０ａ，７０ｃおよび第二シフト機構７０ｂ、７０ｄは、第一、第二副軸２１，２２に何れかの従動ギヤを連結させるものとした。これに対して、上記文献にも記載されているように、第一シフト機構７０ａ，７０ｃおよび第二シフト機構７０ｂ、７０ｄは、その一部が第一入力軸１１または第二入力軸１２に遊転可能に設けられた駆動ギヤを連結させる構成としてもよい。何れの構成に適用しても、本実施形態と同様の効果を奏する。

１：変速機、 ２：エンジン（原動機）、 ３：ＥＣＵ
１１：第一入力軸、 １２：第二入力軸
２１：第一副軸、 ２２：第二副軸
３０：デュアルクラッチ、 ３１：第一クラッチ、 ３２：第二クラッチ
４１〜４６：変速段の駆動ギヤ
５１〜５６：変速段の従動ギヤ、 ５２ａ：小径ギヤ
６１，６２：最終減速ギヤ、 ６３：後進ギヤ、 ６４：リングギヤ
６５：パーキングギヤ
７０ａ，７０ｃ：第一シフト機構、 ７０ｂ、７０ｄ：第二シフト機構
７１：ハブ、 ７２：スリーブ
８０：変速制御装置
９１：車速センサ、 ９２：アクセル開度センサ

Claims (3)

1. 同心に配置された第一入力軸および第二入力軸と、
   原動機の回転駆動力を前記第一入力軸に伝達する第一クラッチと回転駆動力を前記第二入力軸に伝達する第二クラッチとを有するデュアルクラッチと、
   前記第一入力軸に伝達された回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第一シフト機構、および前記第二入力軸に伝達された回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第二シフト機構と、
   前記第一シフト機構および前記第二シフト機構を動作させるとともに、変速指令が送出されると前記第一クラッチおよび前記第二クラッチの係合状態を切り換えて前記変速指令に応じた変速制御を実行する変速制御装置と、を備え、
   前記変速制御装置は、前記変速指令が送出された際に、当該変速指令による要求変速段と現在変速している現在変速段との段差を算出し、前記段差が偶数段である場合には待機時間だけ前記変速制御の実行を待機するデュアルクラッチ式自動変速機。
2. 請求項１において、
   前記変速制御装置は、前記変速指令の送出時における車両速度およびアクセル開度の変化速度に基づいて現在から次回の変速指令が送出されるまでの時間を算出し、算出された当該時間以上となるように前記待機時間を設定するデュアルクラッチ式自動変速機。
3. 請求項１または２において、
   前記変速制御装置は、前記変速指令が送出された際に、算出した前記段差が偶数段であり、且つ前記変速指令の送出時におけるアクセル開度が予め設定された閾値より小さい場合には前記変速制御の実行を待機させるデュアルクラッチ式自動変速機。

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