(57)【要約】【課題】  燃費の向上と中空２軸間のシールおよびニードルベアリングの負荷低減によるコストダウンを図ることができるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置を提供する。【解決手段】  変速機コントローラは、奇数（偶数）変速段が選択された場合、偶数（奇数）変速段グループのドライブギヤをＮレンジとし、偶数段（奇数段）クラッチC2（C1）を締結する。【選択図】      図２
2008190608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空軸とこの中空軸内に回転可能に支承された同軸上の中空２軸である第１入力軸および第２入力軸と、
駆動源と前記第１入力軸とを断接する第１クラッチと、
前記駆動源と前記第２入力軸とを断接する第２クラッチと、
前記第１入力軸と出力軸との間に設けられた奇数変速段グループの歯車組と、
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グループの歯車組と、
変速に際し、変速後の変速段と対応する変速段グループ内の１つの歯車組を変速後の変速段と対応する入力軸と前記出力軸との間で伝達可能状態とするとともに、変速後の変速段と対応するクラッチを締結する変速制御手段と、
を備えたツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置において、
前記変速制御手段は、変速後の変速段と対応するクラッチの締結後、変速前の変速段と対応する変速段グループ内の歯車組をいずれも伝達不能状態とし、変速前の変速段と対応するクラッチを締結することを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置において、
前記変速制御手段は、前記変速前の変速段と対応するクラッチの締結容量を、完全締結容量よりも小さな締結容量とすることを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置。
【請求項３】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置において、
前記変速制御手段は、変速に際し、変速後の変速段と対応するクラッチを開放し、変速後の変速段と対応する変速段グループ内の１つの歯車組を変速後の変速段と対応する入力軸と前記出力軸との間で伝達可能状態とした後、変速前の変速段と対応するクラッチを開放し変速後の変速段と対応するクラッチを締結するクラッチの掛け替えを行うことを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置において、
前記変速制御手段は、アップシフト変速する場合、変速後の変速段と対応する入力軸の回転速度が変速後の前記駆動源の目標回転速度へ収束するように変速後の変速段と対応するクラッチを開放するまでの締結容量を制御することを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置において、
前記変速制御手段は、変速時のクラッチ掛け替えに際し、変速前後の変速段にかかわらず変速時間が一定となるように、変速後の変速段と対応するクラッチの目標締結容量を設定することを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置において、
前記変速制御手段は、変速後の変速段が小さいほど、かつ、前記駆動源と変速後の変速段と対応する入力軸の回転速度差が大きいほど、前記目標締結容量をより小さくすることを特徴とするツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源と変速機との間の２つの入力軸を中空２軸で構成したツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションでは、例えば、１速から２速へアップシフトする場合、２、４速変速段に対応する歯車組を有する偶数変速段側をあらかじめ２速にシフトしておき（プリシフト）、１、３速変速段に対応する歯車組を有する奇数変速段側をニュートラル状態とした後、第１クラッチと第２クラッチとのクラッチ掛け替えを行っている。また、変速終了時は、奇数変速段側を３速にプリシフトし、２速から３速へのアップシフトに対するスタンバイ状態としている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７８７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術にあっては、エンジンと奇数変速段側とを連結する第１入力軸と、エンジンと偶数変速段側とを連結する第２入力軸とが中空２軸で構成されているため、例えば、２速走行時、第２入力軸はエンジン回転と同一の回転速度で回転しているのに対し、第１入力軸はプリシフトによって出力軸の回転速度を３速変速段の変速比で除した速度で回転することとなる。つまり、走行中は第１入力軸と第２入力軸との間で回転速度差によるフリクションが常に発生する構成であるため、燃費の悪化や両入力軸間に介装されたシールおよびニードルベアリングの耐久性低下を伴うという問題があった。
【０００４】
本発明は上記課題に対してなされたもので、その目的とするところは、燃費の向上と中空２軸間のシールおよびニードルベアリングの負荷低減によるコストダウンを図ることができるツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、変速制御手段は、変速後の変速段と対応するクラッチの締結後、変速前の変速段と対応する変速段グループ内の歯車組をいずれも伝達不能状態とし、変速前の変速段と対応するクラッチを締結することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、変速直後から次の変速が開始されるまでの間、選択された変速段にかかわらず、第１入力軸と第２入力軸は駆動源の回転速度と同一の回転速度で回転するため、両入力軸の回転速度差をゼロとすることができ、両入力軸間に発生するフリクションが小さく抑えられる。
この結果、燃費の向上と中空２軸間のシールおよびニードルベアリングの負荷低減によるコストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置を適用したマニュアルトランスミッションの制御系を示す図である。
【０００９】
ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション３と、エンジン（動力源）Ｅとの間には、奇数段クラッチ（第１クラッチ）C1および偶数段クラッチ（第２クラッチ）C2を後述のように介在させ、マニュアルトランスミッション３は、これらクラッチC1またはC2を経て入力されるエンジン回転を選択変速段に応じた変速比で変速した後、ファイナルドライブリングギヤ４およびディファレンシャルギヤ装置５を順次経て駆動車輪６に出力するものとする。
【００１０】
ツインクラッチ式マニュアルトランスミッション３は、図２に詳細を示す如きものとし、奇数段クラッチC1および偶数段クラッチC2を収納したクラッチケース２１と、これに結合され、後述の歯車変速機構を収納した変速機ケース２２とを備える。
【００１１】
クラッチケース２１内には、エンジン出力軸２３に結合され、両クラッチC1，C2に共通なクラッチ入力部材２４と、奇数段クラッチC1のクラッチ出力部材２５と、偶数変速段C2のクラッチ出力部材２６とを収納し、クラッチ入力部材２４とクラッチ出力部材２５とで奇数段クラッチC1を構成し、クラッチ入力部材２４とクラッチ出力部材２６とで偶数段クラッチC2を構成する。
【００１２】
奇数変速段クラッチ出力部材２５には中空軸（第１入力軸）２７を結合し、偶数変速段クラッチ出力部材２６には、中空軸２７の中空部に回転自在に支持した偶数変速段入力軸（第２入力軸）３２を結合する。中空軸２７と偶数変速段入力軸３２との間には、図示しないニードルベアリングやシールが介装されている。
これら中空軸２７および偶数変速段入力軸３２は、クラッチケース２１および変速機ケース２２間の隔壁を貫通してクラッチケース２１から変速機ケース２２内に突出させる。
【００１３】
変速機ケース２２内には、上記偶数変速段入力軸３２を回転自在に横架するほか、これに平行に配した奇数変速段入力軸３１および共通な出力軸３３を回転自在に横架する。
変速機ケース２２内に突出する中空軸２７の端部に入力ギヤ３４を結合して設け、これと同じ軸直角面内に配して奇数変速段入力軸３１にギヤ３７を結合して設け、これらギヤ３４，３７にそれぞれアイドラ軸３５上で回転するアイドラギヤ３６を噛合させて、奇数段クラッチC1から中空軸２７へのエンジン回転が奇数変速段入力軸３１に伝達されるようにする。
【００１４】
奇数変速段入力軸３１には、１速ドライブギヤ４１と、３速ドライブギヤ４３と、５速ドライブギヤ４５と、リバースドライブギヤ４７とを回転自在に設ける。各ドライブギヤ４１，４３，４５，４７により、奇数変速段グループの歯車組が構成される。
偶数変速段入力軸３２には、２速ドライブギヤ４２と、４速ドライブギヤ４４と、６速ドライブギヤ４６とを回転自在に設ける。各ドライブギヤ４２，４４，４６により、偶数変速段グループの歯車組が構成される。
【００１５】
共通な出力軸３３には、ドライブギヤ４１，４２に噛合する１−２速ドリブンギヤ４８と、ドライブギヤ４３，４４に噛合する３−４速ドリブンギヤ４９と、ドライブギヤ４５，４６に噛合する５−６速ドリブンギヤ５０と、リバースドリブンギヤ５１とを一体回転可能に設ける。
【００１６】
リバースドライブギヤ４７およびリバースドリブンギヤ５１間は、これらに噛み合うリバースアイドラギヤ５３により伝動可能とし、このリバースアイドラギヤ５３はアイドラ軸５２を介して変速機ケース２２内に回転自在に支持する。
【００１７】
奇数変速段入力軸３１にはさらに、ドライブギヤ４１，４３間に配した１−３速シンクロ機構５４と、ドライブギヤ４５，４７間に配した５−後退速シンクロ機構５５とを設ける。
【００１８】
１−３速シンクロ機構５４は、カップリングスリーブ５４ａを図示の中立位置から右行させるとき、１速ドライブギヤ４１を軸３１に駆動結合してこの軸３１へのエンジン回転を１速ドライブギヤ４１からドリブンギヤ４８を経て出力軸３３に伝達する第１速選択状態を達成し、カップリングスリーブ５４ａを図示の中立位置から左行させるとき、３速ドライブギヤ４３を軸３１に駆動結合してこの軸３１へのエンジン回転を３速ドライブギヤ４３からドリブンギヤ４９を経て出力軸３３に伝達する第３速選択状態を達成するものとする。
【００１９】
５−後退速シンクロ機構５５は、カップリングスリーブ５５ａを図示の中立位置から右行させるとき、５速ドライブギヤ４５を軸３１に駆動結合してこの軸３１へのエンジン回転を５速ドライブギヤ４５からドリブンギヤ５０を経て出力軸３３に伝達する第５速選択状態を達成し、カップリングスリーブ５５ａを図示の中立位置から左行させるとき、リバースドライブギヤ４７を軸３１に駆動結合してこの軸３１へのエンジン回転をリバースドライブギヤ４７らアイドラギヤ５３およびドリブンギヤ５１を経て出力軸３３に逆転下に伝達する後退選択状態を達成するものとする。
【００２０】
偶数変速段入力軸３２にはさらに、２速ドライブギヤ４２および４速ドライブギヤ４４間に配した２−４速シンクロ機構５６と、６速ドライブギヤ４６に隣接配置した６速シンクロ機構５７とを設ける。
【００２１】
２−４速シンクロ機構５６は、カップリングスリーブ５６ａを図示の中立位置から右行させるとき、２速ドライブギヤ４２を軸３２に駆動結合してこの軸３２へのエンジン回転を２速ドライブギヤ４２からドリブンギヤ４８を経て出力軸３３に伝達する第２速選択状態を達成し、カップリングスリーブ５６ａを図示の中立位置から左行させるとき、４速ドライブギヤ４４を軸３２に駆動結合してこの軸３２へのエンジン回転を２速ドライブギヤ４２からドリブンギヤ４９を経て出力軸３３に伝達する第４速選択状態を達成するものとする。
【００２２】
６速シンクロ機構５７は、カップリングスリーブ５７ａを図示の中立位置から右行させるとき、６速ドライブギヤ４６を軸３２に駆動結合してこの軸３２へのエンジン回転を６速ドライブギヤ４６からドリブンギヤ５０を経て出力軸３３に伝達する第６速選択状態を達成するものとする。
【００２３】
共通な出力軸３３の端部には、ファイナルドライブギヤ５８を一体回転可能に設け、このファイナルドライブギヤ５８と前記したファイナルドライブリングギヤ４との間を、アイドラ軸５９に回転自在に設けられたファイナルドライブアイドラギヤ６０により駆動結合させる。
【００２４】
よって、前記のごとく出力軸３３へ達した変速後の回転は、ファイナルドライブギヤ５８からファイナルドライブアイドラギヤ６０およびファイナルドライブリングギヤ４を経てディファレンシャルギヤ装置５に伝達され、車輪６の駆動に供される。
【００２５】
以上のことから明らかなように、奇数段クラッチC1は、上記歯車変速機構が第１速、第３速、第５速、後退の奇数変速段を選択する時に締結されるべきクラッチであり、また、偶数段クラッチC2は、歯車変速機構が第２速、第４速、第６速の偶数変速段を選択する時に締結されるべきクラッチである。
【００２６】
マニュアルトランスミッション３は、各変速段において、エンジンＥから奇数段クラッチC1または偶数段クラッチC2より入力される回転トルクを、変速段に対応したギヤ比で変換して出力軸３３およびファイナルドライブギヤ５８に伝達し、当該トルクをその後ファイナルドライブリングギヤ４およびディファレンシャルギヤ装置５から駆動輪６へと伝達する。
【００２７】
クラッチC1，C2の締結、開放は、図１に示す例えば電動式クラッチアクチュエータ１６により行い、また、変速に際してカップリングスリーブ５４ａ，５５ａ，５６ａ，５７ａをストロークさせるマニュアルトランスミッション３のシフトは、図１に示す例えば電動式シフトアクチュエータ１７により行うものとする。
【００２８】
そして、クラッチアクチュエータ１６およびシフトアクチュエータ１７は、変速機コントローラ（変速制御手段）７により電子制御する。
エンジンＥは電子制御式スロットルバルブ２０により出力制御するものとし、これをエンジンコントローラ８により開度制御する。
【００２９】
これらの制御を行うため変速機コントローラ７には、クラッチC1，C2の締結時においてこれらクラッチからマニュアルトランスミッション３への入力回転数Vc1，Vc2を検出する入力回転センサ９からの信号と、クラッチC1，C2の動作位置（締結、開放）を検出するクラッチ位置センサ１０からの信号と、マニュアルトランスミッション３からの出力回転数Vo（車速VSP）を検出する出力回転センサ１１からの信号と、シフトアクチュエータ１７の動作状態から変現在の選択変速段を検出するギヤ位置センサ１２からの信号と、ブレーキペダルの踏み込み時にONになるブレーキスイッチ１３からの信号と、シフトレバー位置を検出するシフトレバースイッチ１４からの信号と、変速モードを指令する変速モードスイッチ１５からの信号と、エンジン回転Veを検出するエンジン回転センサ６１からの信号と、エンジン出力トルクTeを検出するエンジントルクセンサ６２からの信号とを入力する。
【００３０】
一方でエンジンコントローラ８には、アクセルペダル踏み込み量APOを検出するアクセル開度センサ１８からの信号と、電子制御式スロットルバルブ２０のスロットル開度TVOを検出するスロットル開度センサ１９からの信号とを入力し、エンジンコントローラ８および変速機コントローラ７間は、双方向データ通信により情報交換可能とし、変速機コントローラ７がエンジンコントローラ８に対し要求駆動トルクを送信する時、エンジンコントローラ８は当該要求駆動トルクに応じた電子制御式スロットルバルブ２０の操作、点火時期の変更を行うことで、上記の要求駆動トルクを実現するものとする。
【００３１】
変速機コントローラ７は、上記の入力情報に基づいて、図３に示すような変速制御処理を実行することで、マニュアルトランスミッション３の自動変速を行う。
【００３２】
［変速制御処理］
図３は、実施例１の変速機コントローラ７で実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。この制御処理は、変速開始フラグのセットにより開始される。変速開始フラグは、エンジン回転Veとスロットル開度TVOとに応じてあらかじめ設定された変速マップにおいて、エンジン回転Veとスロットル開度TVOにより決まる運転点が変速線を越えた際にセットされ、変速終了後リセットされる。
なお、このフローチャートでは、説明の簡単のため、奇数段から偶数段へのアップシフト（例えば、１→２変速、３→４変速）を例に説明する。
【００３３】
ステップS1では、変速マップにおいて、変速前後の変速段（例えば、１→２変速）を変速条件として算出し、ステップS2へ移行する。
【００３４】
ステップS2では、ステップS1で算出した変速条件とクラッチC1，C2に供給されるクラッチオイルの温度（油温）とに基づき、図４のマップを参照して変速条件に応じた奇数段クラッチC1のクラッチスタンバイ締結位置C_stbyを算出し、ステップS3へ移行する。
【００３５】
ここで、クラッチスタンバイ締結位置C_stbyは、変速後のエンジン回転を滑り無く後段の中空軸２７へ伝達可能な最小限の締結容量が得られるストローク位置であって、図４に示すように、タッチポイント（クラッチが接触するストローク位置）と完全締結ストローク位置との間に配置され、変速段が小さいほど長くなるように設定されている。
【００３６】
また、クラッチスタンバイ締結位置C_stbyは、クラッチオイルの油温が高いほどより完全締結位置に近づくような特性に設定されている。これは、クラッチオイルの温度−粘度特性から、クラッチストロークに対する締結量が油温の上昇に伴い低下するのに対し、油温にかかわらず所望のクラッチ締結容量を得るためである。なお、油温の検出は、センサによる実測、外気温等からの推定等、任意の方法を用いることができる。
【００３７】
ステップS3では、下記の式を参照して変速終了エンジン回転V_targetを算出し、ステップS4へ移行する。
V_target＝Ve／（Gnth×Gfinal）×２pi×r_tire
ここで、Veはエンジン回転、Gnthは変速後ギヤ比、Gfinalはファイナルギヤ比、piは円周率、r_tireはタイヤ動半径である。
【００３８】
ステップS4では、クラッチアクチュエータ１６を駆動して現在のスタンバイクラッチである偶数段クラッチC2を開放し、ステップS5へ移行する。ここでは、偶数変速段入力軸３２の回転が変速終了エンジン回転V_targetに収束するよう、クラッチを徐々に開放する。
【００３９】
ステップS5では、ステップS4でスタンバイクラッチ（偶数段クラッチC2）の開放指令を出力してからの経過時間tがスタンバイクラッチ開放制限時間T1s以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS6へ移行し、NOの場合にはステップS5へ移行する。ここで、スタンバイクラッチ開放制限時間T1sは、偶数変速段入力軸３２の回転数が変速終了エンジン回転V_targetになると予測される時間であり、変速条件に応じて変化させる値である。
【００４０】
ステップS6では、偶数変速段入力軸３２の回転spe_inが、ステップS3で算出した変速終了エンジン回転V_target以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS7へ移行し、NOの場合にはステップS4へ移行して再び偶数段クラッチC2を開放する。
【００４１】
ステップS7では、エンジン回転Veと偶数変速段入力軸３２の回転spe_inとの差回転R_defに基づき、図５のマップを参照して完全締結前締結容量CH_shelfを算出し、ステップS8へ移行する。この完全締結前締結容量CH_shelfは、図５に示すように、変速後の変速段が小さいほど、かつ差回転R_defが小さいほど、より大きな値となるように設定されている。これは、変速条件と差回転R_defとにかかわらず、変速の目標時間を一定とするためである。
【００４２】
ステップS8では、シフトアクチュエータ１７を駆動してスタンバイギヤ（変速後の変速段に対応するギヤ）を入れ（ギヤイン）、ステップS9へ移行する。
【００４３】
ステップS9では、シフトアクチュエータ１７からのギヤイン信号を検知したか否か、すなわちスタンバイギヤのギヤインが完了したか否かを判定する。YESの場合にはステップS10へ移行し、NOの場合にはステップS9を繰り返す。
【００４４】
ステップS10では、エンジン回転Veを変速後の目標エンジン回転である変速終了エンジン回転V_targetまで落としやすくするための協調制御として、エンジンＥのトルクダウンをエンジンコントローラ８へ要求し、ステップS11へ移行する。エンジンコントローラ８では、トルクダウン要求に応じて燃料噴射量を抑制する等、エンジンＥのトルクダウンを行う。
【００４５】
ステップS11では、クラッチアクチュエータ１６を駆動して偶数段クラッチC2を締結するとともに奇数段クラッチC1を開放する、いわゆるクラッチの掛け替えを開始し、ステップS12へ移行する。
【００４６】
ステップS12では、奇数段クラッチC1が完全開放されたか否かを判定する。YESの場合にはステップS13へ移行し、NOの場合にはステップS12を繰り返す。
【００４７】
ステップS13では、シフトアクチュエータ１７を駆動して奇数段ギヤをＮレンジ（１速ドライブギヤ４１，３速ドライブギヤ４３，５速ドライブギヤ４５，リバースドライブギヤ４７がいずれも奇数変速段入力軸３１と伝動不能な状態）とし、ステップS14へ移行する。
【００４８】
ステップS14では、シフトアクチュエータ１７からのギヤイン信号を検知したか否か、すなわちスタンバイギヤ（奇数段クラッチC1）のＮレンジへのギヤインが完了したか否かを判定する。YESの場合にはステップS15へ移行し、NOの場合にはステップS14を繰り返す。
【００４９】
ステップS15では、偶数段クラッチC2の締結容量がステップS7で算出した完全締結前締結容量CH_shelf以上であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS16へ移行し、NOの場合にはステップS15を繰り返す。
【００５０】
ステップS16では、エンジン回転Veが変速終了エンジン回転V_target以下であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS17へ移行し、NOの場合にはステップS16を繰り返す。
【００５１】
ステップS17では、クラッチアクチュエータ１６を駆動して偶数段クラッチC2を完全締結し、ステップS18へ移行する。
【００５２】
ステップS18では、奇数段クラッチC1を締結し、ステップS19へ移行する。
【００５３】
ステップS19では、奇数段クラッチC1のストローク位置がステップS2で算出したクラッチスタンバイ締結位置C_stby以上であるか否かを判定する。YESの場合には本制御を終了し、NOの場合にはステップS18へ移行して再び奇数段クラッチC1を締結する。
【００５４】
次に、作用を説明する。
［従来技術の問題点］
マニュアルトランスミッションへの入力軸が中空２軸で構成された従来のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションでは、例えば、１速から２速へアップシフトする場合、２、４速変速段に対応するドライブギヤを有する偶数変速段側をあらかじめ２速にシフトしておき（プリシフト）、１、３速変速段に対応するドライブギヤを有する奇数変速段側をニュートラル状態とした後、クラッチの掛け替え（第１クラッチの開放と第２クラッチの締結）を行うことで、変速を実現している。また、変速終了時は、奇数変速段側を３速にプリシフトさせておき、２速から３速へのアップシフトに対してスタンバイ状態としている。
【００５５】
この従来技術では、以下に列挙する問題を有している。
(a) 奇数変速段側と連結される第１入力軸と、偶数変速段側と連結される第２入力軸とが中空２軸で構成されているため、例えば、２速走行時、第２入力軸はエンジン回転と同一の回転速度で回転しているのに対し、奇数変速段のプリシフトにより第１入力軸は出力軸と連結しているため、第１入力軸は出力軸の回転速度を３速の変速比で除した速度で回転することとなる。
【００５６】
つまり、走行中は第１入力軸と第２入力軸との間で回転速度差によるフリクションが常に発生する構成であるため、燃費の悪化や両入力軸間に介装されたシールおよびニードルベアリングの耐久性低下を伴う。これは、通常のマニュアルトランスミッションと比較して効率的に不利となる要素である。このため、オートマチックトランスミッションに対し高燃費であるというマニュアルトランスミッションの構造の利点を生かすことができない。
【００５７】
(b) 例えば、１→２変速時、１速変速段で動力を伝達していた奇数変速段の歯車組は、２速にアップシフトした後、３速変速段を伝達可能状態としてスタンバイ状態となる。すなわち、このプリシフトに伴い、段飛び変速が必要になってしまう。これは、通常のマニュアルトランスミッションと比較した場合、シンクロ仕様の面で不利になってしまう。
【００５８】
つまり、従来のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションでは、走行中のスタンバイギヤは常にアップシフト側で待機しているため、変速時にはスタンバイギヤは同軸上の次のギヤ段、すなわち段を１つ跨いだ変速（１→３等）を行うこととなり、プリシフトを行う際には常にマニュアルトランスミッションで言うところの段飛び変速を行う状態となっている。このため、変速の際に各ギヤ段の差回転を吸収するシンクロ機構への負荷が大きくなり、高負荷条件に対応すべくシンクロ機構のスペック変更が要求されるため、コストアップ等の要因となっている。
【００５９】
［中空２軸間のフリクション低減作用］
これに対し、実施例１のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置では、変速機コントローラ７は、変速後の変速段と対応するクラッチの締結後、変速前の変速段と対応する変速段グループ内の歯車組をいずれも伝達不能状態（Ｎレンジ）とし、変速前の変速段と対応するクラッチを締結する。
【００６０】
具体例を挙げると、１速走行時には、奇数変速段グループ側は１速ドライブギヤ４１が奇数変速段入力軸３１と連結され、偶数変速段グループ側ではいずれのドライブギヤ４２，４４，４６も偶数変速段入力軸３２と連結されていない状態（Ｎレンジ）となる。このとき、奇数段クラッチC1と偶数段クラッチC2は共に締結状態とされる。
【００６１】
また、２速走行時には、偶数変速段グループ側は２速ドライブギヤ４２が偶数変速段入力軸３２と連結され、奇数変速段グループ側ではいずれのドライブギヤ４１，４３，４５，４７も奇数変速段入力軸３１と連結されていない状態（Ｎレンジ）となる。このとき、奇数段クラッチC1と偶数段クラッチC2は共に締結状態とされる。
【００６２】
これにより、一定の変速段で走行している間、すなわち変速終了直後から次の変速が開始する直前までの間、中空軸２７と偶数変速段入力軸３２の回転速度は共にエンジン回転と同一であるため、中空２軸である中空軸２７と偶数変速段入力軸３２の回転差をゼロにでき、両軸２７，３２間に発生するフリクションを小さく抑えることができる。
【００６３】
よって、実施例１のマニュアルトランスミッション３では、通常のマニュアルトランスミッションに近いフリクションレベルを実現でき、上記問題(a)を解消することができる。また、両軸２７，３２間に介装されるニードルベアリングやシールの耐久性向上を図ることができる。言い換えると、ニードルベアリングやシールに高負荷が要求されないため、性能のダウングレードが可能となり、コストダウンを図ることができる。
【００６４】
［シンクロの負荷低減作用］
また、実施例１では、スタンバイ側のドライブギヤをＮレンジとし、スタンバイ側の入力軸（中空軸２７または偶数変速段入力軸３２）をエンジン回転と同一の回転数で回転させているため、変速時（クラッチ掛け替え時）には、シンクロ機構で変速前の入力軸回転（変速前のエンジン回転）と変速後の入力軸回転（変速後のエンジン回転）との回転差を吸収するだけで変速を行うことができる。
【００６５】
例えば、２→３変速の場合、２速で動力を伝達していた中空軸２７は、実変速が３速にアップシフトしても、３速にアップシフトされるまで、２速の回転数でスタンバイすることとなる。よって、変速の際、１−３速シンクロ機構５４は、通常のマニュアルトランスミッションと同様、２速と３速の回転差を吸収するだけで済むため、プリシフトに伴い１速と３速の回転差を吸収する必要がある従来技術と比較して、シンクロの負荷が小さく抑えられ、上記問題(b)を解消することができる。言い換えると、シンクロに高負荷が要求されないため、性能のダウングレードが可能となり、コストダウンを図ることができる。
【００６６】
さらに、実施例１では、アップシフトする場合、変速後の変速段と対応する入力軸の回転が変速終了エンジン回転V_targetとなるようにスタンバイ側のクラッチを開放する際の締結容量を制御している。これにより、シンクロでは回転差を吸収する必要がほとんど無くなるため、シンクロの負荷をより小さく抑えることができる。
【００６７】
また、スタンバイ側のクラッチでは、入力軸とそれに噛んでいる遊転ギヤを回転させるために必要な締結容量しか掛けず、完全締結容量よりも小さいため、エンジンＥに連れ回るオイルポンプの負荷が小さく、燃費の向上を図ることができる。
【００６８】
［変速時間均一化作用］
また、実施例１では、エンジン回転Veと偶数変速段入力軸３２の回転spe_inとの差回転R_defに基づき、図５のマップを参照して完全締結前締結容量CH_shelfを算出している。そして、変速後の変速段が小さいほど、かつ、エンジン回転Veと変速後の変速段に対応する入力軸の回転との差回転R_defが大きいほど、完全締結前締結容量CH_shelfをより小さくしているため、変速条件と差回転R_defとにかかわらず、変速の目標時間を一定とすることができる。また、変速動作を安定させることができる。
【００６９】
［変速制御作用］
図６は、実施例１の変速制御作用を示すタイムチャートである。
車両がエンジンを始動して、その後Ｄレンジがセレクトされると、奇数変速段入力軸３１では１速ドライブギヤ４１が駆動結合され（１速）、偶数変速段入力軸３２ではどのドライブギヤとも結合していないＮレンジとされる。
【００７０】
続いて、運転者のアクセル踏み込みにより、第１クラッチC1を徐々に締結させながら発進を行い、加速しながら車速が増加していく。このとき、偶数段クラッチC2はスタンバイ締結量まで締結されているため、奇数段クラッチC1（奇数変速段クラッチ出力部材２５および中空軸２７）と偶数段クラッチC2（偶数変速段クラッチ出力部材２６および偶数変速段入力軸３２）は共にエンジン回転Veと同一速度で回転する。
【００７１】
時点T1では、車速VSPとアクセル開度TVOで決まる運転点が変速マップの１−２変速線を横切ったため、実施例１の変速制御のトリガーとなる変速開始フラグがセットされ、変速条件（１→２変速）と変速終了エンジン回転V_targetが算出され、スタンバイクラッチ（偶数段クラッチC2）が開放される（ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4）。よって、時点T1〜T2の区間では、偶数段クラッチC2の開放に応じて偶数段クラッチC2の回転数が徐々に低下する。
【００７２】
時点T2では、時点T1からスタンバイクラッチ開放制限時間T1sが経過するとともに、偶数変速段入力軸３２の回転数spe_inが変速終了エンジン回転V_target以下となったため、偶数変速段入力軸３２では、２速ドライブギヤ４２と駆動結合され、奇数段クラッチC1の開放と偶数段クラッチC2の締結を同時に行うクラッチの掛け替えが開始される（ステップS5→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS10→ステップS11）。このとき、エンジンＥでは、トルクダウン制御が開始されている。
【００７３】
時点T2〜T3の区間では、奇数段クラッチC1の開放に応じて偶数変速段入力軸３２の回転数が徐々に低下し、時点T3では、奇数段クラッチC1が完全開放されたため、奇数変速段入力軸３１では、どのドライブギヤとも駆動結合してないＮレンジとされる（ステップS12→ステップS13）。また、偶数段クラッチC2の締結容量が完全締結前締結容量CH_shelf以上となり、これに応じてエンジン回転Veが引き下げられる。
【００７４】
時点T4では、エンジン回転Veが変速終了エンジン回転V_target以下となったため、偶数段クラッチC2を完全締結させると共に、奇数段クラッチC1をスタンバイ締結量まで締結させる（ステップS17→ステップS18）。これにより、時点T4以降、次に変速フラグがセットされるまでの間は、中空軸２７と偶数変速段入力軸３２は共にエンジン回転Veと同一速度で回転するため、両軸２７，３２間のフリクションの発生が抑制される。
【００７５】
図７は、実施例１の燃費向上作用を示すシミュレーション結果であり、変速直後のプリシフト＋クラッチ掛け替えにより変速を行う従来技術では、第１入力軸と第２入力軸との間の差回転に伴うエネルギーロスが発生するのに対し、実施例１では、エネルギーロスをほとんど無くすことが可能となった。
【００７６】
次に、効果を説明する。
実施例１のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
【００７７】
(1) 変速機コントローラ７は、変速後の変速段と対応するクラッチの締結後、変速前の変速段と対応する変速段グループ内の歯車組をいずれも伝達不能状態とし、変速前の変速段と対応するクラッチを締結する。これにより、燃費の向上と中空２軸２７，３２間のシールおよびニードルベアリングの負荷低減によるコストダウンを図ることができる。
【００７８】
(2) 変速機コントローラ７は、クラッチスタンバイ締結位置C_stbyを、完全締結容量に対応するクラッチのストローク位置よりも短い位置とし、変速前の変速段と対応するクラッチの締結容量を、完全締結容量よりも小さな締結容量とする。これにより、エンジンＥの補機であるオイルポンプの負荷を小さく抑えることができ、さらなる燃費の向上を図ることができる。
【００７９】
(3) 変速機コントローラ７は、変速に際し、変速後の変速段と対応するクラッチを開放し、変速後の変速段と対応する変速段グループ内の１つの歯車組を変速後の変速段と対応する入力軸と前記出力軸との間で伝達可能状態とした後、変速前の変速段と対応するクラッチを開放し変速後の変速段と対応するクラッチを締結するクラッチの掛け替えを行う。これにより、インターロックを生じさせることなく、スムーズに変速を行うことができる。
【００８０】
(4) 変速機コントローラ７は、アップシフト変速する場合、変速後の変速段と対応する入力軸の回転が変速終了エンジン回転V_targetへ収束するように変速後の変速段と対応するクラッチを開放するまでの締結容量を制御する。これにより、シンクロ機構およびシフトアクチュエータ１７の負荷を最小とすることができる。
【００８１】
(5) 変速機コントローラ７は、変速時のクラッチ掛け替えに際し、変速前後の変速段にかかわらず変速時間が一定となるように、変速後の変速段と対応するクラッチの完全締結前締結容量CH_shelf（目標締結容量）を設定する。これにより、変速段毎に変速時間が異なることに起因する違和感の防止と、安定した変速動作の確保とを実現することができる。
【００８２】
(6) 変速機コントローラ７は、変速後の変速段が小さいほど、かつ、エンジン回転Veと変速後の変速段に対応する入力軸の回転との差回転R_defが大きいほど、完全締結前締結容量CH_shelfをより小さくするため、変速条件にかかわらず変速時間を常に一定とすることができる。
【００８３】
（他の実施例）
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例１に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００８４】
例えば、実施例１では、アップシフトについてのみ説明したが、変速がダウンシフトである場合についても実施例１と同様の制御により同様の作用効果を達成し得ることは言うまでもない。
【００８５】
ここで、ダウンシフトの場合は、図３に示したフローチャートにおいて、ステップS6の条件成立は不要であり、ステップS5でスタンバイクラッチが完全開放されたか否かを時間の経過により判断した後、ステップS7→ステップS8へと進み、ステップS8でスタンバイギヤをギヤインする。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】実施例１のツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの変速制御装置を適用したマニュアルトランスミッションをその制御系とともに示す線図的構成図である。
【図２】同ツインクラッチ式マニュアルトランスミッションの内部構成を示す線図的構成図である。
【図３】実施例１の変速機コントローラ７で実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１のクラッチスタンバイ締結位置算出マップである。
【図５】実施例１の完全締結前締結容量算出マップである。
【図６】実施例１の変速制御作用を示すタイムチャートである。
【図７】実施例１の燃費向上作用を示すシミュレーション結果である。
【符号の説明】
【００８７】
Ｅ  エンジン
C1  奇数段クラッチ
C2  偶数段クラッチ
３  マニュアルトランスミッション
４  ファイナルドライブリングギヤ
５  ディファレンシャルギヤ装置
６  駆動車輪
７  変速機コントローラ
８  エンジンコントローラ
９  入力回転センサ
１０  クラッチ位置センサ
１１  出力回転センサ
１２  ギヤ位置センサ
１３  ブレーキスイッチ
１４  シフトレバースイッチ
１５  変速モードスイッチ
１６  クラッチアクチュエータ
１７  シフトアクチュエータ
１８  アクセル開度センサ
１９  スロットル開度センサ
２０  電子制御式スロットルバルブ
２１  クラッチケース
２２  変速機ケース
２３  エンジン出力軸
２４  クラッチ入力部材
２５  クラッチ出力部材
２６  クラッチ出力部材
２７  中空軸
３１  奇数変速段入力軸
３２  偶数変速段入力軸
３３  出力軸
３４  入力ギヤ
３５  アイドラ軸
３６  アイドラギヤ
３７  ギヤ
４１  １速ドライブギヤ
４２  ２速ドライブギヤ
４３  ３速ドライブギヤ
４４  ４速ドライブギヤ
４５  ５速ドライブギヤ
４６  ６速ドライブギヤ
４７  リバースドライブギヤ
４８  １−２速ドリブンギヤ
４９  ３−４速ドリブンギヤ
５０  ５−６速ドリブンギヤ
５１  リバースドリブンギヤ
５２  アイドラ軸
５３  リバースアイドラギヤ
５４  １−３速シンクロ機構
５５  ５−後退速シンクロ機構
５６  ２−４速シンクロ機構
５７  ６速シンクロ機構
５８  ファイナルドライブギヤ
５９  アイドラ軸
６０  ファイナルドライブアイドラギヤ
６１  エンジン回転センサ
６２  エンジントルクセンサ
【図１】
2008190608.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008190608.tif 000007
【図６】
2008190608.tif 000008
【図７】
2008190608.tif 000009