JP6631045B2 - 変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、変速機に関し、例えば、マニュアル変速機の変速段を自動的に切り替える機械式自動マニュアル変速機（Automated Manual Transmission）の制御装置に関する。

従来、この種の装置として、操作レバーのセレクト／シフト操作に応じて電動アクチュエータを駆動させると共に、セレクトされたシフトレバーを回動させてシフトブロックをスリーブと一体にシフト移動させることで、所定の変速段に自動的にギヤインさせる機械式自動マニュアル変速機が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、カウンタシャフトにカウンタシャフトブレーキを設け、シフトアップ時に、カウンタシャフトブレーキによってカウンタシャフトの回転数を減速することにより、変速での結合対象のスリーブと、変速ギヤとの回転を同期させる機械式自動マニュアル変速機が知られている（例えば、特許文献２）。

特開２０１４−１０９３１０号公報 特開２００１−２８０４３２号公報

機械式自動マニュアル変速機においては、例えば、カウンタシャフトブレーキの制動（オン）及び非制動（オフ）の状態を周期的に切り替えてカウンタシャフトの回転を徐々に落としていくことにより、変速での結合対象のスリーブと変速ギヤとの回転を同期させるようにしている。

このため、結合対象のスリーブと変速ギヤとの回転を同期させるまでに時間を要し、結果として変速が完了するまでに比較的長時間を要していた。

また、この同期の方法では、周期的に行われる一回分のカウンタシャフトブレーキの制動によってカウンタシャフトの回転数が変化するので、回転数の変化を小さくすることが容易でなく、カウンタシャフトの回転数が下がりきらない状態（アンダーシュート）や、カウンタシャフトの回転数が下がりすぎてしまう状態（オーバーシュート）が発生してしまい、適切に同期を行うことが困難であった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、結合対象のカウントシャフト側結合部（変速ギヤ及び／又はハブ）と、メインシャフト側結合部（ハブ及び／又は変速ギヤ）との回転を迅速且つ適切に同期させることのできる技術を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の一観点に係る変速機の制御装置は、動力源からの駆動力が入力されるカウンタシャフトと、カウンタシャフトの駆動力が伝達されるメインシャフトと、カウンタシャフトの回転が常時伝達可能に結合された複数のカウントシャフト側結合部と、メインシャフトの回転が常時伝達可能に結合された複数のメインシャフト側結合部と、カウントシャフト側結合部及びメインシャフト側結合部の何れか一方の結合部に回転不能に結合され、一方の結合部と他方の結合部とを結合可能な１以上のスリーブと、カウンタシャフトの回転を制動させるカウンタシャフトブレーキと、を有する変速機を制御する変速機の制御装置であって、変速でのスリーブによる結合対象となるカウンタシャフト側結合部及びメインシャフト側結合部を結合させる際において、カウンタシャフトブレーキによりカウンタシャフトの制動を開始させる制動開始手段と、結合対象のカウンタシャフト側結合部の回転数を検出する第１回転数検出手段と、結合対象のメインシャフト側結合部の回転数を検出する第２回転数検出手段と、カウンタシャフトブレーキにより制動させている際における記結合対象のカウントシャフト側結合部の回転数と、結合対象のメインシャフト側結合部の回転数との回転数差の変化量を検出する変化量検出手段と、回転数差の変化量に基づいて、回転数差が所定以下となるまでの時間である同期終了時間を推定する終了時間推定手段と、同期終了時間に基づくカウンタシャフトブレーキの制御終了時間が経過したか否かを判定し、制御終了時間が経過した場合に、カウンタシャフトブレーキによる制動を終了させる制動終了手段とを有する。

上記変速機の制御装置において、制御終了時間は、同期終了時間よりも制動終了手段による制御が実際にカウンタシャフトブレーキに反映されるまでの時間だけ少ない時間であってもよい。

上記変速機の制御装置において、変速機は、変速による結合対象となるカウントシャフト側結合部及びメインシャフト側結合部を結合する位置にスリーブを移動させるアクチュエータをさらに備え、カウンタシャフトブレーキによる制動を終了させた後に、アクチュエータにより、変速による結合対象となるカウントシャフト側結合部及びメインシャフト側結合部を結合する位置にスリーブを移動させるスリーブ移動制御手段をさらに備えるようにしてもよい。

本発明によると、カウントシャフト側結合部と、メインシャフト側結合部との回転を迅速且つ適切に同期させることができる。

本発明の一実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る変速機電子制御ユニット及び関連する構成を示す機能ブロック図である。 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。 本発明の一実施形態に係る変速制御処理における同期制御を説明する図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機を説明する。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、本実施形態に係る機械式自動マニュアル変速機の構成を示す図である。機械式自動マニュアル変速機は、インプットシャフト１０と、インプットシャフト１０と同軸に配置されたアウトプットシャフト（メインシャフト）１１と、これらインプットシャフト１０及びアウトプットシャフト１１と平行に配置されたカウンタシャフト１２とを備えている。また、機械式自動マニュアル変速機は、カウンタシャフト１２の回転数を検出するカウンタシャフト回転数センサ９１と、アウトプットシャフト１１の回転数を検出するアウトプットシャフト回転数センサ９２とを備えている。これらカウンタシャフト回転数センサ９１、アウトプットシャフト回転数センサ９２のセンサ値は、電気的に接続された変速機ＥＣＵ１００に送信される。

例えば、カウンタシャフト回転数センサ９１により検出された回転数によると、インプットメインギヤ１３、１速メインギヤＭ１、２速メインギヤＭ２、３速メインギヤＭ３、４速メインギヤＭ４、及び第４ハブ５１（第４スリーブ５４も同様）の回転数を、直接又は介在するギヤのギヤ比に基づいて特定することができる。ここで、カウンタシャフト回転数センサ９１は、第１回転数検出手段の一例である。

また、アウトプットシャフト回転数センサ９２により検出された回転数によると、第１ハブ２１（第１スリーブ２４）、第２ハブ３１（第２スリーブ３４）、第３ハブ４１（第３スリーブ４４）、及び６速カウンタギヤＣ６の回転数を、直接又は介在するギヤのギヤ比に基づいて特定することができる。ここで、アウトプットシャフト回転数センサ９２は、第２回転数検出手段の一例である。

インプットシャフト１０には、インプットメインギヤ１３が一体回転可能に設けられている。アウトプットシャフト１１には、入力側から順に、４速メインギヤＭ４、３速メインギヤＭ３、２速メインギヤＭ２、１速メインギヤＭ１、リバースメインギヤＭＲ、６速メインギヤＭ６が設けられている。４速メインギヤＭ４、３速メインギヤＭ３、２速メインギヤＭ２、１速メインギヤＭ１、及びリバースメインギヤＭＲは、アウトプットシャフト１１に相対回転可能に設けられ、６速メインギヤＭ６はアウトプットシャフト１１に一体回転可能に設けられている。

カウンタシャフト１２には、入力側から順に、インプットメインギヤ１３と噛合するインプットカウンタギヤ１４、４速メインギヤＭ４と噛合する４速カウンタギヤＣ４、３速メインギヤＭ３と噛合する３速カウンタギヤＣ３、２速メインギヤＭ２と噛合する２速カウンタギヤＣ２、１速メインギヤＭ１と噛合する１速カウンタギヤＣ１、アイドラギヤ１５を介してリバースメインギヤＭＲと噛合するリバースカウンタギヤＣＲ、６速メインギヤＭ６と噛合する６速カウンタギヤＣ６が設けられている。インプットカウンタギヤ１４、４速カウンタギヤＣ４、３速カウンタギヤＣ３、２速カウンタギヤＣ２、１速カウンタギヤＣ１、及びリバースカウンタギヤＣＲは、カウンタシャフト１２に一体回転可能に設けられ、６速カウンタギヤＣ６はカウンタシャフト１２に相対回転可能に設けられている。

ここで、インプットメインギヤ１３、１速メインギヤＭ１、２速メインギヤＭ２、３速メインギヤＭ３、４速メインギヤＭ４、及び第４ハブ５１は、カウンタシャフト１２の回転が常時伝達可能に結合されているカウンタシャフト側結合部の一例である。また、第１ハブ２１、第２ハブ３１、第３ハブ４１、及び６速カウンタギヤＣ６は、アウトプットシャフト１１の回転が常時伝達可能に結合されているメインシャフト側結合部（アウトプットシャフト側結合部ともいう）の一例である。

また、カウンタシャフト１２の図中矢印Ｂ方向の端部には、カウンタシャフト１２の回転を制動するカウンタシャフトブレーキ６０が配置されている。カウンタシャフトブレーキ６０は、ブレーキ駆動部６１によって駆動されて、カウンタシャフト１２の回転を制動する状態と、カウンタシャフト１２の回転を制動しない状態との何れかの状態となる。ブレーキ駆動部６１は、電気的に接続された変速機ＥＣＵ１００により制御される。

第１変速機構２０は、アウトプットシャフト１１に固定された第１ハブ２１と、インプットメインギヤ１３に固定されたインプットドグギヤ２２と、４速メインギヤＭ４に固定された４速ドグギヤ２３と、第１ハブ２１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第１スリーブ２４とを備えている。第１スリーブ２４の外周凹溝には、第１スリーブ２４を軸方向に移動させる第１シフトフォークＦ１が係合されている。

第１スリーブ２４が図中矢印Ａ方向に移動してインプットドグギヤ２２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットシャフト１０からアウトプットシャフト１１に直結となり、アウトプットシャフト１１は５速相当で回転する。第１スリーブ２４が図中矢印Ｂ方向に移動して４速ドグギヤ２４とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、４速カウンタギヤＣ４、４速メインギヤＭ４となり、アウトプットシャフト１１は４速相当で回転する。

第２変速機構３０は、アウトプットシャフト１１に固定された第２ハブ３１と、３速メインギヤＭ３に固定された３速ドグギヤ３２と、２速メインギヤＭ２に固定された２速ドグギヤ３３と、第２ハブ３１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第２スリーブ３４とを備えている。第２スリーブ３４の外周凹溝には、第２スリーブ３４を軸方向に移動させる第２シフトフォークＦ２が係合されている。

第２スリーブ３４が図中矢印Ａ方向に移動して３速ドグギヤ３２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、３速カウンタギヤＣ３、３速メインギヤＭ３となり、アウトプットシャフト１１は３速相当で回転する。第２スリーブ３４が図中矢印Ｂ方向に移動して２速ドグギヤ３４とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、２速カウンタギヤＣ２、２速メインギヤＭ２となり、アウトプットシャフト１１は２速相当で回転する。

第３変速機構４０は、アウトプットシャフト１１に固定された第３ハブ４１と、１速メインギヤＭ１に固定された１速ドグギヤ４２と、リバースメインギヤＭＲに固定されたリバースドグギヤ４３と、第３ハブ４１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第３スリーブ４４とを備えている。第３スリーブ４４の外周凹溝には、第３スリーブ４４を軸方向に移動させる第３シフトフォークＦ３が係合されている。

第３スリーブ４４が図中矢印Ａ方向に移動して１速ドグギヤ４２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、１速カウンタギヤＣ１、１速メインギヤＭ１となり、アウトプットシャフト１１は１速相当で回転する。第３スリーブ４４が図中矢印Ｂ方向に移動してリバースドグギヤ４４とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、リバースカウンタギヤＣＲ、アイドラギヤ１５、リバースメインギヤＭＲとなり、アウトプットシャフト１１は逆回転する。

第４変速機構５０は、カウンタシャフト１２に固定された第４ハブ５１と、６速カウンタギヤＣ６に固定された６速ドグギヤ５２と、第４ハブ５１に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられた第４スリーブ５４とを備えている。第４スリーブ５４の外周凹溝には、第４スリーブ５４を軸方向に移動させる第４シフトフォークＦ４が係合されている。

第４スリーブ５４が図中矢印Ａ方向に移動して６速ドグギヤ５２とスプライン噛合すると、動力伝達経路はインプットメインギヤ１３、インプットカウンタギヤ１４、６速カウンタギヤＣ６、６速メインギヤＭ６となり、アウトプットシャフト１１は６速相当で回転する。

第１シフトフォークＦ１、第２シフトフォークＦ２、第３シフトフォークＦ３、及び第４シフトフォークＦ４は、シフト駆動部７０によって、図中矢印Ａ方向又は図中矢印Ｂ方向へ移動される。シフト駆動部７０は、電気的に接続された変速機ＥＣＵ１００により制御される。

変速機ＥＣＵ１００は、いわゆる電子制御ユニットであって、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。変速機ＥＣＵ１００は、操作レバー９０の近傍に設けられた図示しないシフトポジションセンサからの操作レバー９０の位置を受信する。変速機ＥＣＵ１００の詳細な機能については後述する。

図２は、本発明の一実施形態に係る変速機電子制御ユニット及び関連する構成を示す機能ブロック図である。

変速機ＥＣＵ１００は、同期制御判定部１０１と、シフトダウン同期制御部１０２と、制動開始手段、制動終了手段、及びスリーブ移動制御手段の一例としてのシフトアップ同期制御部１０３と、制御終了判定部１０４と、変化量検出手段及び終了時間推定手段の一例としての同期終了時間推定部１０５と、シフト制御部１０６と、ブレーキ制御部１０７と、を一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアである変速機ＥＣＵ１００に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

シフト制御部１０６は、シフト駆動部７０を駆動させてシフトフォーク（Ｆ１〜Ｆ４）によりスリーブ（２４，３４，４４，５４）を移動させる。

ブレーキ制御部１０７は、ブレーキ駆動部６１を駆動させて、カウンタシャフトブレーキ６０による制動、非制動を制御する。

同期制御判定部１０１は、操作レバー９０の位置と、カウンタシャフト回転数センサ９１と、アウトプットシャフト回転数センサ９２とのセンサ値とに基づいて、変速がシフトダウンであるか、シフトアップであるかを判定する。すなわち、同期制御判定部１０１は、操作レバー９０の位置から変速先の変速段を特定し、カウンタシャフト回転数センサ９１からのセンサ値（回転数）から変速段に対応するカウンタシャフト側結合部（変速ギヤ又はハブ）の回転数を特定するとともに、アウトプットシャフト回転数センサ９２からのセンサ値（回転数）から変速段に対応するアウトプットシャフト側結合部（ハブ又は変速ギヤ）の回転数を特定し、カウンタシャフト側結合部の回転数がアウトプットシャフト側結合部の回転数よりも大きい場合には、シフトアップであると判定する一方、カウンタシャフト側結合部の回転数がアウトプットシャフト側結合部の回転数よりも小さい場合には、シフトダウンであると判定する。

例えば、操作レバー９０の位置が、４速を変速先としている場合には、同期制御判定部１０１は、カウンタシャフト回転数センサ９１からのセンサ値（回転数）から４速メインギヤＭ４の回転数を特定するとともに、アウトプットシャフト回転数センサ９２からのセンサ値（回転数）から第１ハブ２１（第１スリーブ２４）の回転数を特定し、これらの回転数により、シフトアップかシフトダウンかを判定する。

また、同期制御判定部１０１は、シフトダウンと判定した場合には、その旨をシフトダウン同期制御部１０２に通知する一方、シフトアップと判定した場合には、その旨をシフトアップ同期制御部１０３に通知する。

シフトダウン同期制御部１０２は、同期制御判定部１０１からシフトダウンである旨の通知を受け取ると、シフトダウン時の同期制御、すなわち、ダブルクラッチ制御を実行する。具体的には、シフトダウン同期制御部１０２は、図示しないクラッチを断にするように制御し、シフト制御部１０６によってシフト駆動部７０を駆動させて、シフトフォークＦ１〜Ｆ４を各スリーブ２４，３４，４４，５４がニュートラルの位置となるように移動させる。次いで、シフトダウン同期制御部１０２は、クラッチを接にさせて、図示しないエンジンの回転数を増加させることにより、カウンタシャフト１２の回転数を増加させて、カウンタシャフト側結合部の回転を、アウトプット側結合部の回転に同期させる。その後、シフトダウン同期制御部１０２は、シフト制御部１０６によってシフト駆動部７０を駆動させて、変速先の変速ギヤに対応するドグギヤにスプライン噛合するようにスリーブ（２４，３４，４４，５４）を移動させる。

シフトアップ同期制御部１０３は、同期制御判定部１０１からシフトアップである旨の通知を受け取ると、シフトアップ時の同期制御、すなわち、カウンタシャフト制動制御を実行する。具体的には、シフトアップ同期制御部１０３は、図示しないクラッチを断にするように制御し、ブレーキ制御部１０７によりブレーキ駆動部６１を駆動させて、カウンタシャフトブレーキ６０によるカウンタシャフト１２の制動を開始し、また、同期終了時間推定部１０５に動作を開始させる指示を送る。

また、シフトアップ同期制御部１０３は、制御終了判定部１０４からカウンタシャフトブレーキ６０の制動を終了させる旨の指示を受けた場合には、ブレーキ制御部１０７によりブレーキ駆動部６１を駆動させて、カウンタシャフトブレーキ６０によるカウンタシャフト１２の制動を終了する。その後、シフトアップ同期制御部１０３は、シフト制御部１０６によってシフト駆動部７０を駆動させて、変速先の変速ギヤに対応するドグギヤにスプライン噛合するようにスリーブ（２４，３４，４４，５４）を移動させる。

同期終了時間推定部１０５は、カウンタシャフト回転数センサ９１のセンサ値に基づいてカウンタシャフト側固定部の回転数を特定するとともに、アウトプットシャフト回転数センサ９２のセンサ値に基づいて、アウトプットシャフト側固定部の回転数を特定し、カウンタシャフト側固定部の回転数と、アウトプットシャフト側固定部の回転数の差を求め、この回転数差の所定時間（例えば、単位時間）当たりの変化量（回転数差変化量）を算出する。

また、同期終了時間推定部１０５は、算出した回転数差変化量に基づいて、その時点の回転数差が所定の値以下となるまでの時間（同期終了時間）を推定する。ここで、回転数差が所定の値以下とは、スリーブを移動させて、カウンタシャフト側固定部と、アウトプットシャフト側固定部とを結合させても問題ない回転数差であればよく、回転数差を０としてもよい。

同期終了時間推定部１０５は、推定した同期終了時間を制御終了判定部１０４に通知する。

制御終了判定部１０４は、同期終了時間推定部１０５から通知された同期終了時間に基づいて、同期終了時間に基づくカウンタシャフトブレーキ６０の制御終了時間を決定し、制御終了時間が経過したか否かを判定し、制御終了時間が経過した場合に、カウンタシャフトブレーキ６０による制動を終了させる指示をシフトアップ同期制御部１０３に通知する。ここで、同期終了時間に基づくカウンタシャフトブレーキ６０の制御終了時間としては、本実施形態では、ブレーキ制御部１０７が制御を開始してから、カウンタシャフトブレーキ６０の状態が整うまでの時間（例えば、１００ｍｓ）を同期終了時間から差し引いたものとしている。これにより、制御終了時間が経過した際にブレーキ制御部１０７により制御を行うことにより、同期終了時間にカウンタシャフトブレーキ６０による制動を適切に終了することができる。なお、カウンタシャフトブレーキ６０に対して制御を行ってから状態が整うまでの時間が短い場合等のようにその制御による時間を考慮しなくてもよい場合には、制御終了時間を同期終了時間と同じとしてもよい。

次に、本発明の一実施形態に係る変速機ＥＣＵ１００による変速制御処理について説明する。

図３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、例えば、車両のエンジンの始動（イグニッションスイッチのキースイッチＯＮ）と同時に開始される。

変速機ＥＣＵ１００の同期制御判定部１０１は、図示しないシフトポジションセンサからの操作レバー９０の位置に基づいて、変速操作があったか否かを検出し（Ｓ１１）、変速操作がなかった場合（Ｓ１１：ＮＯ）には、ステップＳ１１を再び実行する。

一方、変速操作があった場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）には、同期制御判定部１０１は、変速操作がシフトアップであるか否かを判定する（Ｓ１２）。この結果、変速操作がシフトアップではない場合、すなわち、シフトダウンである場合（Ｓ１２：ＮＯ）には、同期制御判定部１０１は、シフトダウン同期制御部１０２にシフトダウンである旨の通知を送信する。シフトダウン同期制御部１０２は、シフトダウンである旨の通知を受け取ると、シフトダウン時の同期制御、すなわち、ダブルクラッチ制御を実行する（Ｓ１３）。

次いで、シフトダウン同期制御部１０２は、シフト制御部１０６によってシフト駆動部７０を駆動させて、変速先の変速ギヤに対応するドグギヤにスプライン噛合するようにスリーブ（２４，３４，４４，５４）を移動させるギヤイン制御を実行する（Ｓ１４）。この後、処理は、ステップＳ１１に戻る。

一方、変速操作がシフトアップである場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）には、同期制御判定部１０１は、シフトアップ同期制御部１０３にシフトアップである旨の通知を送信する。シフトアップ同期制御部１０３は、シフトアップである旨の通知を受け取ると、図示しないクラッチを断にするように制御し、ブレーキ制御部１０７によりブレーキ駆動部６１を駆動させて、カウンタシャフトブレーキ６０によるカウンタシャフト１２の制動を開始し、同期終了時間推定部１０５に動作を開始させる指示を送る（Ｓ１５）。

同期終了時間推定部１０５は、カウンタシャフト回転数センサ９１のセンサ値に基づいてカウンタシャフト側固定部の回転数を特定するとともに、アウトプットシャフト回転数センサ９２のセンサ値に基づいて、アウトプットシャフト側固定部の回転数を特定し、カウンタシャフト側固定部の回転数と、アウトプットシャフト側固定部の回転数との差を求め、この回転数差の所定時間当たりの変化量（回転数差変化量）を算出する（Ｓ１６）。

次いで、同期終了時間推定部１０５は、算出した回転数差変化量に基づいて、その時点の回転数差が所定の値以下となるまでの時間（同期終了時間）を推定し、推定した同期終了時間を制御終了判定部１０４に通知する（Ｓ１７）。

制御終了判定部１０４は、同期終了時間推定部１０５から通知された同期終了時間に基づいて、同期終了時間に基づくカウンタシャフトブレーキ６０の制御終了時間を決定し、制御終了時間が経過したか否かを判定する（Ｓ１８）。この結果、制御終了時間が経過していない場合（Ｓ１８：ＮＯ）には、制御終了判定部１０４は、処理をステップＳ１６に進める。これにより、ステップＳ１６からのステップが実行されて、以降の実際の状態に応じて制御終了時間が更新される。

一方、制御終了時間が経過した場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）には、制御終了判定部１０４は、カウンタシャフトブレーキ６０による制動を終了させる指示をシフトアップ同期制御部１０３に通知し、通知を受けたシフトアップ同期制御部１０３は、ブレーキ制御部１０７によりブレーキ駆動部６１を駆動させて、カウンタシャフトブレーキ６０によるカウンタシャフト１２の制動を終了する（Ｓ１９）。

次いで、シフトアップ同期制御部１０３は、シフト制御部１０６によってシフト駆動部７０を駆動させて、変速先の変速ギヤに対応するドグギヤにスプライン噛合するようにスリーブ（２４，３４，４４，５４）を移動させるギヤイン制御を実行する（Ｓ２０）。この後、処理は、ステップＳ１１に戻る。

以上説明したように、本実施形態によると、シフトアップ時において、カウンタシャフト側固定部の回転数と、アウトプットシャフト側固定部の回転数との差を求め、この回転数差の所定時間当たりの変化量に基づいて、同期終了時間を推定し、その時間が経過するまでカウンタシャフトブレーキ６０による制動を継続して行うようにしたので、迅速且つ適切に同期を完了させて、変速を行うことができる。

次に、本発明の一実施形態に係る変速制御処理における同期制御を説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係る変速制御処理における同期制御を説明する図である。なお、図４は、時刻Ｔ１において、シフトアップ同期制御部１０３がシフトアップである旨の通知を受けた場合の例を示している。

シフトアップ同期制御部１０３は、シフトアップである旨の通知を受けると、図示しないクラッチを断にするように制御し、カウンタシャフトブレーキ６０による制動をオンにさせるために、ブレーキ制御部１０７によりブレーキ制御信号をＯＮにして出力させる。このブレーキ制御信号を受け取ったブレーキ駆動部６１は、カウンタシャフトブレーキ６０による制動を開始させるように駆動させて、時刻Ｔ２からカウンタシャフトブレーキ６０による制動が開始される。これにより、カウンタシャフト側固定部の回転数と、アウトプットシャフト側固定部の回転数との回転数差は、時刻Ｔ２から徐々に小さくなっていく。

ここで、同期終了時間推定部１０５は回転数差の変化量を算出し、同期終了時間を推定する。ここで、時刻ＴＸにおいて、同期終了時間を推定した場合には、時刻ＴＸから同期終了時間が経過した時刻Ｔ４において、同期が終了することを意味している。

制御終了判定部１０４は、同期終了時間推定部１０５から通知された同期終了時間に基づいて、同期終了時間に基づくカウンタシャフトブレーキ６０の制御終了時間を決定する。図４の例では、制御終了時間は、同期終了時間よりも制御に要する時間だけ少ない時間であり、制御終了時間が経過する時刻は、時刻Ｔ４よりも前の時刻Ｔ３となる。

制御終了判定部１０４は、制御終了時間が経過すると、カウンタシャフトブレーキ６０による制動を終了させる指示をシフトアップ同期制御部１０３に通知し、通知を受けたシフトアップ同期制御部１０３は、カウンタシャフトブレーキ６０による制動をオフにさせるために、ブレーキ制御部１０７によりブレーキ制御信号をＯＦＦにして出力させる。この結果、このブレーキ制御信号を受け取ったブレーキ駆動部６１は、カウンタシャフトブレーキ６０による制動を終了させるように駆動させて、時刻Ｔ４にカウンタシャフトブレーキ６０による制動が終了される。ここで、同期終了時間が経過した時刻Ｔ４は、カウンタシャフト側固定部の回転数と、アウトプットシャフト側固定部の回転数との回転数差が所定値以下になると推定されている状態、すなわち、同期が終了していると推定できる状態であるので、その時点からギヤイン制御を行うことにより、適切にギヤインすることができる。

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、カウンタシャフト回転数センサ９１により検出された回転数と、アウトプットシャフト回転数センサ９２により検出された回転数とにより、変速ギヤの回転数と、ハブ（スリーブ）の回転数との回転数差を特定していたが、本発明はこれに限られず、変速ギヤの回転数と、ハブ（スリーブ）の回転数とをセンサにより直接検出するようにして、それら回転数により回転数差を特定してもよく、また、変速ギヤの回転数と、ハブ（スリーブ）の回転数とを特定できる別の部位の回転数を用いて回転数差を特定してもよい。例えば、エンジン回転数センサにより検出されるエンジン回転数や、プロペラシャフトの回転数を用いてもよい。

また、上記実施形態では、制御終了時間が経過していない場合に、再びステップＳ１６、Ｓ１７のステップを実行するようにして、同期終了時間を逐次推定して、更新するようにしていたが、本発明はこれに限られず、一度推定した同期終了時間を用いて、制御終了時間が経過したか否かを判定するようにしてもよい。このようにすると、変速機ＥＣＵ１００の処理負荷を軽減することができる。

また、上記実施形態では、操作レバー９０に対する運転者の操作に応じた変速時に本発明を適用していたが、本発明はこれに限られず、例えば、車両の状態に応じて車両のＥＣＵが自動的に変速を判断し、その変速時に本発明を適用してもよい。

１０ インプットシャフト
１１ アウトプットシャフト
１２ カウンタシャフト
１３ インプットメインギヤ
２２ インプットドグギヤ
２３ ４速ドグギヤ
２４，３４，４４，５４ スリーブ
３２ ３速ドグギヤ
３３ ２速ドグギヤ
４２ １速ドグギヤ
４３ リバースドグギヤ
５２ ６速ドグギヤ
６０ カウンタシャフトブレーキ
６１ ブレーキ駆動部
７０ シフト駆動部
９１ カウンタシャフト回転数センサ
９２ アウトプットシャフト回転数センサ
１００ 変速機ＥＣＵ
１０１ 同期制御判定部
１０２ シフトダウン同期制御部
１０３ シフトアップ同期制御部
１０４ 制御終了判定部
１０５ 同期終了時間推定部
１０６ シフト制御部
１０７ ブレーキ制御部
Ｍ１ １速メインギヤ
Ｍ２ ２速メインギヤ
Ｍ３ ３速メインギヤ
Ｍ４ ４速メインギヤ
Ｍ６ ６速メインギヤ
Ｃ６ ６速カウンタギヤ

Claims (2)

1. 動力源からの駆動力が入力されるカウンタシャフトと、
   前記カウンタシャフトの駆動力が伝達されるメインシャフトと、
   カウンタシャフトの回転が常時伝達可能に結合された複数のカウントシャフト側結合部と、
   前記メインシャフトの回転が常時伝達可能に結合された複数のメインシャフト側結合部と、
   前記カウントシャフト側結合部及び前記メインシャフト側結合部の何れか一方の結合部に回転不能に結合され、前記一方の結合部と他方の結合部とを結合可能な１以上のスリーブと、
   前記カウンタシャフトの回転を制動させるカウンタシャフトブレーキと、
   前記結合対象のカウンタシャフト側結合部の回転数を検出する第１回転数検出手段と、
   前記結合対象のメインシャフト側結合部の回転数を検出する第２回転数検出手段と、
   前記スリーブの移動及び前記カウンタシャフトブレーキの制動を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   変速操作があった場合に、前記変速操作がシフトダウンであるか、シフトアップであるかを判定する同期制御判定部と、
   前記同期制御判定部によりシフトダウンと判定された場合に、シフトダウン時の同期制御を実行し、次いで、ギヤイン制御を実行するシフトダウン同期制御部と、
   前記同期制御判定部によりシフトアップと判定された場合に、前記カウンタシャフトブレーキによる制動を開始することにより、シフトアップ時の同期制御を実行するシフトアップ同期制御部と、
   前記カウンタシャフトブレーキによる制動、非制動を制御するブレーキ制御部と、
   前記第１回転数検出手段により検出された前記カウンタシャフト側固定部の回転数、及び前記第２回転数検出手段により検出された前記アウトプットシャフト側固定部の回転数から両者の回転数差を求め、前記回転数差の所定時間当たりの変化量である回転数差変化量を算出し、前記回転数差変化量に基づいて、算出した時点から前記回転数差が所定の値以下となるまでの時点までの時間である同期終了時間を推定する同期終了時間推定部と、
   前記同期終了時間に基づいて、前記同期終了時間よりも前記ブレーキ制御部による制御が実際に前記カウンタシャフトブレーキに反映されるまでの時間だけ少ない時間である、前記カウンタシャフトブレーキの制御終了時間を決定すると共に、前記制御終了時間が経過したか否かを判定し、前記制御終了時間が経過した場合に、前記カウンタシャフトブレーキによる制動を終了させる指示を前記シフトアップ同期制御部に通知する制御終了判定部と、を備え、
   前記シフトアップ同期制御部は、前記通知を受けた場合に、前記ブレーキ制御部により前記カウンタシャフトブレーキによるカウンタシャフトの制動を終了させた後、前記ギヤイン制御を実行する
   変速機の制御装置。
2. 前記変速機は、変速による結合対象となるカウントシャフト側結合部及びメインシャフト側結合部を結合する位置に前記スリーブを移動させるアクチュエータをさらに備え、
   前記カウンタシャフトブレーキによる制動を終了させた後に、前記アクチュエータにより、変速による結合対象となる前記カウントシャフト側結合部及び前記メインシャフト側結合部を結合する位置に前記スリーブを移動させるスリーブ移動制御手段をさらに備える
   請求項１に記載の変速機の制御装置。
   

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