(57)【要約】【課題】シンクロ機構による同期の仕事を低減できると共に変速時間を短縮できるデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法を提供する。【解決手段】エンジン１０の動力をデュアルクラッチ１２から副変速装置２１のスプリッターギヤＳＨで２系統に分け、これをカウンターシャフト３０から主変速装置２２の各段の変速ギヤＮ１、Ｎ２、Ｎ３に伝達する。シフトアップを行う際に、燃料カットによりエンジントルクをゼロ近くまで低下させると共に主変速装置２２のシンクロ機構３７、３８を断として、主変速装置２２をニュートラルにし、その後、デュアルクラッチ１２の低速側のクラッチ１７を僅かに接として回転数を低減した後、低速側のクラッチ１７を断とし、その後、シフトアップする変速ギヤ３１、３２、３３をシンクロ機構３７、３８で同期させつつ接とし、しかる後、デュアルクラッチ１２の低速側クラッチ１７又は高速側クラッチ１８を接とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの動力をデュアルクラッチから副変速装置のスプリッターギヤで２系統に分け、これをカウンターシャフトから主変速装置の各段の変速ギヤに伝達するデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法において、シフトアップ操作を行う際に、燃料カットによりエンジントルクをゼロ近くまで低下させると共に前記デュアルクラッチを断とし、かつ前記主変速装置のシンクロ機構を断として、前記主変速装置をニュートラルにし、その後、前記デュアルクラッチの一方のクラッチを僅かに接として回転数を低減した後、シフトする変速ギヤをシンクロ機構で同期させつつ接とし、しかる後、デュアルクラッチの他方のクラッチを接とすることを特徴とするデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法。
【請求項２】
エンジンの動力をデュアルクラッチから副変速装置のスプリッターギヤで２系統に分け、これをカウンターシャフトから主変速装置の各段の変速ギヤに伝達するデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法において、変速シフト操作を行う際に、燃料カットによりエンジントルクをゼロ近くまで低下させると共に、前記デュアルクラッチの高速側クラッチを断とし、かつ前記主変速装置のシンクロ機構を断として、前記主変速装置をニュートラルにし、その後、前記デュアルクラッチの低速側のクラッチを僅かに接として回転数を低減した後、前記低速側のクラッチを断とし、その後、スキップシフトする変速ギヤをシンクロ機構で同期させつつ接とし、しかる後、デュアルクラッチの低速側のクラッチを接とすることを特徴とするデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法。
【請求項３】
エンジンの動力をデュアルクラッチから副変速装置のスプリッターギヤで２系統に分け、これをカウンターシャフトから主変速装置の各段の変速ギヤに伝達するデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法において、変速シフト操作を１段飛ばしたスキップシフトを行う際に、燃料カットによりエンジントルクをゼロ近くまで低下させると共に前記主変速装置のシンクロ機構を断として、前記主変速装置をニュートラルにし、その後、前記デュアルクラッチの一方のクラッチを僅かに接として回転数を低減した後、一方のクラッチを断とし、その後、スキップシフトする変速ギヤをシンクロ機構で同期させつつ接とし、しかる後、デュアルクラッチの他方のクラッチを接とすることを特徴とするデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法。
【請求項４】
エンジンの動力をデュアルクラッチから副変速装置のスプリッターギヤで２系統に分け、これをカウンターシャフトから主変速装置の各段の変速ギヤに伝達するデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法において、変速シフト操作を１段飛ばしたスキップシフトを行う際に、燃料カットによりエンジントルクをゼロ近くまで低下させると共に前記主変速装置のシンクロ機構を断として、前記主変速装置をニュートラルにし、その後、前記デュアルクラッチの低速側のクラッチを僅かに接として回転数を低減した後、前記低速側のクラッチを断とし、その後、スキップシフトする変速ギヤをシンクロ機構で同期させつつ接とし、しかる後、デュアルクラッチの高速側のクラッチを接とすることを特徴とするデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法。
【請求項５】
前記デュアルクラッチは、低速側のクラッチが前記副変速装置の低速側スプリッターギヤと連結され、高速側のクラッチが前記副変速装置の高速側スプリッターギヤと連結され、前記デュアルクラッチのクラッチの切り替えで、低速側スプリッターギヤ又は高速側スプリッターギヤからカウンターシャフトを介して、前記主変速装置の各段の変速ギヤに伝達され、各段の変速ギヤは、前記デュアルクラッチの高速側と低速側のクラッチの切り替えで、低速側と高速側スプリッターギヤを介して奇数段から１段高い偶数段に切り替えられる請求項４記載のデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法。
【請求項６】
偶数段または奇数段の変速段からスキップシフトで偶数段または奇数段にスキップシフトする際に、変速前の変速ギヤのシンクロ機構を断とし、低速側のクラッチを僅かに接として、低速側のクラッチの入力軸の回転数を低減したのち、低速側のクラッチを断とし、その後、スキップシフトする変速ギヤのシンクロ機構を接とする請求項４記載のデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デュアルクラッチトランスミッションで変速する際に、その変速時間を短縮できるデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デュアルクラッチトランスミッションは、デュアルクラッチに接続された副変速装置の高速側と低速側のスプリッターギヤで、エンジンの動力を二系統に分けて主変速装置の各段のギヤに伝達するもので、主変速装置の各段のギヤは、シングルクラッチのトランスミッションにおける２段分の段間差を有している。そのため、主変速装置を変速する際には、シンクロ機構が行う回転合わせの仕事は従来のトランスミッションに比べ増大する。
【０００３】
これにより、主変速装置のギヤ段の切り替え時間が増大し、しいては変速時間の増大につながる。特に、高回転数までエンジンを使用し、一度に２段分シフトアップする際や急減速時等、一度に２段分シフトダウンする際には、この悪影響が顕著である。
【０００４】
また、スプリッターギヤを有する副変速装置は、小型軽量かつ多段化を目的としており、一度に２段以上変速するスキップシフトは必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０９３４９４号公報
【特許文献２】特開２００９−２１６２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
すなわちデュアルクラッチは、アウターとインナーのクラッチを切り替えることで、スプリッターギヤを高減速比側（高速側）と低減速比側（低速側）を切り替え、奇数段から偶数段への一段シフトアップ及び偶数段から奇数段への一段シフトダウンを行うことができる。
【０００７】
一方、偶数段から奇数段への一段シフトアップや奇数段から偶数段への一段シフトダウンにおいては、スプリッターギヤよりも車軸側に取り付けた主変速装置を変速し、シフトチェンジを行う。この時、主変速装置の変速には、アウトプットシャフトと変速後ギヤの回転数を同期させる必要があり、従来、この機能はシンクロ機構が行っている。
【０００８】
また、シフトダウンの際には、シンクロ機構は回転数を上昇させる必要があり、それを補助する役割としてエンジン回転数を次ギヤ段での回転数に制御しクラッチをつなげる「ダブルクラッチ」と呼ばれる制御も行われる。
【０００９】
しかし、シフトアップにおいてはエンジン回転数はフリクションによる角加速度で減速するため、「ダブルクラッチ」と呼ばれる機能はシンクロ機構の機能に対して有効な補助機能とはならない。
【００１０】
このような機構及び制御方法ではシフトアップする際には、ダブルクラッチも活用できず、シンクロ機構が行う仕事も大きいため、変速時間が増大していた。特にエンジン回転数を高回転数まで使用し、一度に二段シフトアップする際にはシンクロ機構の仕事も大きく、この状況は顕著である。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、シンクロ機構による同期の仕事を低減できると共に変速時間を短縮できるデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、エンジンの動力をデュアルクラッチから副変速装置のスプリッターギヤで２系統に分け、これをカウンターシャフトから主変速装置の各段の変速ギヤに伝達するデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法において、シフトアップ操作を行う際に、燃料カットによりエンジントルクをゼロ近くまで低下させると共に前記デュアルクラッチを断とし、かつ前記主変速装置のシンクロ機構を断として、前記主変速装置をニュートラルにし、その後、前記デュアルクラッチの一方のクラッチを僅かに接として回転数を低減した後、シフトする変速ギヤをシンクロ機構で同期させつつ接とし、しかる後、デュアルクラッチの他方のクラッチを接とすることを特徴とするデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法である。
【００１３】
また、本発明は、エンジンの動力をデュアルクラッチから副変速装置のスプリッターギヤで２系統に分け、これをカウンターシャフトから主変速装置の各段の変速ギヤに伝達するデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法において、変速シフト操作のスキップシフトを行う際に、燃料カットによりエンジントルクをゼロ近くまで低下させると共に前記主変速装置のシンクロ機構を断として、前記主変速装置をニュートラルにし、その後、前記デュアルクラッチの一方のクラッチを僅かに接として回転数を低減した後、一方のクラッチを断とし、その後、スキップシフトする変速ギヤをシンクロ機構で同期させつつ接とし、しかる後、デュアルクラッチの他方のクラッチを接とすることを特徴とするデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、シフトアップする際に、主変速装置の変速時間を短縮することができると共にシンクロ機構が行う回転数同期の仕事が低減され、シンクロ機構の信頼耐久性の向上という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明において、デュアルトランスミッションの概略図である。
【図２】本発明において、デュアルトランスミッションを用いたエンジンの動力系統の概略図である。
【図３】本発明において、１段毎にシフトアップした際の、Ｌｏｗ側の第１入力軸とＨｉｇｈ側の第２入力軸とカウンターシャフトとエンジンの回転数の経時変化を示す図である。
【図４】本発明において、スキップシフトで、シフトアップした際の、Ｌｏｗ側の第１入力軸、Ｈｉｇｈ側の第２入力軸、カウンターシャフト、エンジンの各回転数の経時変化を示す図である。
【図５】図４のスキップシフトにおいて、エンジン回転等の経時変化と、デュアルクラッチのＬｏｗ側と、Ｈｉｇｈ側のクラッチトルク変化と、シンクロ機構のトルク変化と、主変速装置のギヤ位置の関係とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
先ず図２によりエンジンの動力系統を説明する。
【００１８】
エンジン１０のクランク軸１１にデュアルクラッチ１２が接続され、そのデュアルクラッチ１２にデュアルトランスミッション１３が接続され、デュアルトランスミッション１３のアウトプットシャフト１４にディファレンシャル１５を介して車輪１６が連結され、エンジン１０の動力が、デュアルクラッチ１２、デュアルトランスミッション１３を介して車輪１６に伝達される。
【００１９】
図１２は、デュアルクラッチ１２とデュアルトランスミッション１３の詳細を示したものである。
【００２０】
デュアルクラッチ１２は、インナークラッチとしてのＬｏｗ側の第１クラッチ１７とアウタークラッチとしてのＨｉｇｈ側の第２クラッチ１８からなり、エンジン１０を制御するＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）２０にて、断接制御される。
【００２１】
デュアルトランスミッション１３は、デュアルクラッチ１２に接続される副変速装置２１と副変速装置２１に接続される主変速装置２２とからなる。
【００２２】
副変速装置２１は、低速側スプリッターギヤＳＬと高速側スプリッターギヤＳＨとからなり、低速側スプリッターギヤＳＬが第１クラッチ１７を介してクランク軸１１に接続され、高速側スプリッターギヤＳＨが第２クラッチ１８を介してクランク軸１１に接続される。
【００２３】
低速側スプリッターギヤＳＬは、第１クラッチ１７の第１入力軸２３に連結される低速側主ギヤ２５と、低速側主ギヤ２５と噛合する低速側副ギヤ２６とからなり、高速側スプリッターギヤＳＨは、第２クラッチ１８の第２入力軸２４に連結される高速側主ギヤ２７と、高速側主ギヤ２７と噛合する高速側副ギヤ２８とからなる。
【００２４】
低速側副ギヤ２６と高速側副ギヤ２８とは、主変速装置２２のアウトプットシャフト１４と平行に設けられたカウンターシャフト３０に連結され、副変速装置２１からのエンジン動力をカウンターシャフト３０を介して主変速装置２２に伝達する。
【００２５】
主変速装置２２のアウトプットシャフト１４とカウンターシャフト３０には、複数の変速ギヤＮ１、Ｎ２、Ｎ３が設けられる。この変速ギヤＮ１、Ｎ２、Ｎ３は、アウトプットシャフト１４に回転自在に設けられる主変速ギヤ３１、３２、３３と、主変速ギヤ３１、３２、３３にそれぞれ噛合すると共にカウンターシャフト３０に連結された副変速ギヤ３４、３５、３６とからなる。
【００２６】
副変速ギヤ３４、３５、３６から主変速ギヤ３１、３２、３３を介してアウトプットシャフト１４への動力伝達は、アウトプットシャフト１４に移動可能に設けたシンクロ機構３７、３８の作動にて行われる。シンクロ機構３７、３８は、主変速ギヤ３１、３２、３３と選択的に係合状態（接）又は非係合状態（断）に切り替えて、係合状態のとき、変速ギヤＮ１、Ｎ２、Ｎ３からの回転をアウトプットシャフト１４に伝達し、非係合状態のときは動力を伝達しないニュートラル状態に保つようになっている。
【００２７】
このシンクロ機構３７、３８は、ＥＣＵ２０にてその断接が制御される。この際ＥＣＵ２０は、クランク軸１１に設けた回転センサ４０の検出値を基にシンクロ機構３７、３８をエンジン回転に同期するように作動制御するようになっている。
【００２８】
なお、図２では、変速ギヤＮ１、Ｎ２、Ｎ３を３列の例で示したが、２列でも４列以上設けてもよい。またリバースギヤは、省略している。
【００２９】
次に、本発明のデュアルクラッチトランスミッションの変速制御方法を説明する。
【００３０】
図３は、１段毎のシフトアップの例を示し、１速（Ｎ１−Ｌｏｗ）から４速（Ｎ２−Ｈｉｇｈ）まで、１段毎にシフトアップした際の、Ｌｏｗ側の第１入力軸回転数と、Ｈｉｇｈ側の第２入力軸回転数と、カウンターシャフトの回転数と、エンジン回転数との経時変化を示したものである。
【００３１】
先ず、デュアルトランスミッション１３で、１速（Ｎ１−Ｌｏｗ）で発進する場合には、Ｌｏｗ側の第１クラッチ１７を接とすると、エンジン回転が、第１クラッチ１７を介して低速側スプリッターギヤＳＬに伝達され、カウンターシャフト３０から副変速ギヤ３４を介して、変速ギヤＮ１の主変速ギヤ３１が駆動され、シンクロ機構３７で主変速ギヤ３１を接とすることで、回転がアウトプットシャフト１４に伝達されて、Ｌｏｗ側の第１入力軸回転数に応じた１速（Ｎ１−Ｌｏｗ）走行が行われる。
【００３２】
その後、１速（Ｎ１−Ｌｏｗ）から２速（Ｎ１−Ｈｉｇｈ）にシフトアップする際には、ＥＣＵ２０がエンジン燃料を一時カットした状態で、シンクロ機構３７が主変速ギヤ３１を接状態に保ったままで、Ｌｏｗ側の第１クラッチ１７を断とし、Ｈｉｇｈ側の第２クラッチ１８を接とすることで、２速走行となり、エンジン回転数はＨｉｇｈ側の第２入力軸回転数に応じた２速（Ｎ１−Ｈｉｇｈ）走行となる。
【００３３】
次に、２速（Ｎ１−Ｈｉｇｈ）から３速（２Ｎ−Ｌｏｗ）にシフトアップする際には、燃料を一時カットした状態で、シンクロ機構３７を断とし、Ｈｉｇｈ側の第２クラッチ１８を断とした後、Ｌｏｗ側の第１クラッチ１７を僅かに接にした後、断とする。これによりエンジン回転数は低下し、その後、変速ギヤＮ２側のシンクロ機構３８で回転を合わせつつ接とすることで、シンクロナイザーの残りの差回転を同期させてギヤインすることで、シンクロ機構３８の仕事量をさらに低減させ、その後、Ｌｏｗ側の第１クラッチ１７を接にすることで、低速側の同期回転数ｎＬで完接状態となって、３速（Ｎ２−Ｌｏｗ）走行となる。
【００３４】
この２速（Ｎ１−Ｈｉｇｈ）から３速（２Ｎ−Ｌｏｗ）へのシフトアップの際には、Ｌｏｗ側の第１クラッチ１７を僅かに接にすることで、３速の変速ギヤＮ２側の主変速ギヤ３２をシンクロ機構３８を接にする際の仕事量Ｗｓを低減できる。
【００３５】
３速（Ｎ２−Ｌｏｗ）から４速（Ｎ２−Ｈｉｇｈ）にシフトアップする際には、１速（Ｎ１−Ｌｏｗ）から２速（Ｎ１−Ｈｉｇｈ）へのシフトアップと同様に、シンクロ機構３８の接状態を保ったまま、Ｌｏｗ側の第１クラッチ１７を断とした後、Ｈｉｇｈ側の第２クラッチ１８を接とすればよい。
【００３６】
次に、図４により、２速（Ｎ１−Ｈｉｇｈ）から４速（Ｎ２−Ｈｉｇｈ）にスキップシフトする例を説明する。
【００３７】
図４は、変速操作を１段飛ばした偶数段から偶数段へのスキップシフトを行ったときの本発明の変速制御を示し、具体的には、２速（Ｎ１−Ｈｉｇｈ）から４速（Ｎ２−Ｈｉｇｈ）にスキップシフトした際の、Ｌｏｗ側の第１入力軸とＨｉｇｈ側の第２入力軸とカウンターシャフトとエンジンの回転数の経時変化を示したものである。
【００３８】
２速（Ｎ１−Ｈｉｇｈ）走行では、Ｈｉｇｈ側の第２クラッチ１８が接で、シンクロ機構３７が変速ギヤＮ１の主変速ギヤ３１を接とした状態であり、スキップシフト後の４速（Ｎ２−Ｈｉｇｈ）走行では、Ｈｉｇｈ側の第２クラッチ１８が接で、シンクロ機構３８が変速ギヤＮ２の主変速ギヤ３２を接とした状態にする必要があり、このため、シンクロ機構３７，３８による同期回転合わせでは、短時間に変速動作を行うことができない。
【００３９】
本発明では、エンジントルクを正味ゼロ付近まで低下させ、走行に使用しているＨｉｇｈ側の第２クラッチ１８を切断し主変速装置２２をニュートラルにする。この状態でエンジントルクは燃料カット状態としエンジン回転数はエンジンのフリクションとエンジンのイナーシャによって高速側の同期回転数ｎＨまで徐々に減速する。
【００４０】
この状態において、Ｌｏｗ側の第１入力軸２３は、エンジン回転数よりも高い回転数で回転している。ここで、Ｌｏｗ側の第１クラッチ１７をわずかに接続することで、Ｈｉｇｈ側の第２入力軸２４は、第１クラッチ１７のシンクロ補助仕事量Ｗｃにより、エンジン回転数まで減速され、結果として、主変速装置２２のシンクロ機構３８を補助する役割となる。
【００４１】
Ｌｏｗ側の第１入力軸２３の回転数がエンジン回転数と一致する直前で第１クラッチ１７は切断し、その後、シンクロ機構３８のシンクロナイザー仕事Ｗｓで、回転合わせが行われる。
【００４２】
この主変速装置２２の変速のために、残る回転数差は、従来と同様の機能でシンクロ機構３８で同期させる。回転数が同期した後、主変速装置２２の変速ギヤＮ２の主変速ギヤ３２は締結され、再びＨｉｇｈ側の第２クラッチ１８を締結して２速から４速の変速を完了する。
【００４３】
このスキップシフトによる変速操作のＬｏｗ側の第１入力軸と、Ｈｉｇｈ側の第２入力軸とカウンターシャフトと、エンジンの回転数の経時変化と、デュアルクラッチのＬｏｗ側と、Ｈｉｇｈ側のクラッチトルク変化と、シンクロ機構のトルク変化と、主変速装置のギヤ位置の関係とを、図５によりさらに説明する。
【００４４】
図５において、Ｎ速（Ｎ−Ｈｉｇｈ）走行から、時間ｔ０で、Ｎ＋１速（Ｎ＋１−Ｈｉｇｈ）にスキップシフトする際に、Ｈｉｇｈ側のクラッチを時間ｔ０から時間ｔ１をかけて断とすると同時に、時間ｔ０から時間ｔ１をかけてＬｏｗ側のクラッチを僅かに接とし、半クラッチ状態を時間ｔ１〜ｔ２保持した後、時間ｔ３で断とする。これと併せて時間ｔ１で、Ｎ速（Ｎ−Ｈｉｇｈ）の変速ギヤＮ１のシンクロ機構を時間ｔ１から断とし、その断から時間ｔ４で、Ｎ＋１速の変速ギヤを接とし、Ｈｉｇｈ側のクラッチを時間ｔ４から時間ｔ５にかけて接とする。
【００４５】
これによりエンジンシン回転は、時間ｔ０から低下し、時間ｔ５で、高速側の同期回転数ｎＨで完接状態となって、Ｎ＋１速（Ｎ＋１−Ｈｉｇｈ）のスキップシフトが完了する。
【００４６】
なお、時間ｔ０から時間ｔ５までのエンジン回転数は直線的に低下するのではなく、曲線的に低下するため、図では折れ線で示している。
【００４７】
このように、本発明は、スプリッターを異なる二つのクラッチで切り替えるトランスミッションにおいて、１段のシフトアップや、偶数段から偶数段へ、或いは奇数段から奇数段へ、２段シフトアップする場合に、主変速装置の変速時間を短縮することができる。
【００４８】
また、シンクロ機構が行う回転数同期の仕事が低減され、シンクロ機構の信頼耐久性の向上につながる効果がある。
【符号の説明】
【００４９】
１０  エンジン
１２  デュアルクラッチ
１７  第１クラッチ
１８  第２クラッチ
２１  副変速装置
２２  主変速装置
３０  カウンターシャフト
ＳＬ、ＳＨ  スプリッターギヤ
Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３  変速ギヤ
３２、３３  変速ギヤ
３７、３８  シンクロ機構
【図１】
2018115744.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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