(57)【要約】      （修正有）【課題】複式クラッチ変速機のシフト事象のタイミングを制御する方法。【解決手段】変速機の被駆動部材の現出力速度を感知するステップと、変速機内で各可能なシフト事象を完了するのに要する時間を決定するステップと、各可能なシフト事象に対する出力速度修正値を決定するステップとを備える。また、該方法は、決定された出力速度修正値と現出力速度とを加算することによってシフト・ポイント出力速度を決定するステップと、シフトが指令されたか否かを決定するステップと、シフトが指令されたとき、シフトを実行すべき、前記の決定されたシフト・ポイント出力速度を提供するステップとを備える。【選択図】図５
2004251457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複式クラッチ変速機のシフト事象のタイミングを制御する方法であって、
前記変速機の被駆動部材の現出力速度を感知するステップと、
前記変速機内で各可能なシフト事象を完了するのに要する時間を決定するステップと、
各可能なシフト事象に対する出力速度修正値を決定するステップと、
前記の決定された出力速度修正値と現出力速度とを加算することによってシフト・ポイント出力速度を決定するステップと、
シフトが指令されたか否かを決定するステップと、
シフトが指令されたとき、シフトを実行すべき、前記の決定されたシフト・ポイント出力速度を提供するステップと、
を備える方法。
【請求項２】
さらに、
各可能なシフト事象に対する出力速度修正値を連続的に再決定するステップと、
シフトが指令されるまで、前記の決定された出力速度修正値と現出力速度とを加算することによって、各可能なシフト事象に対するシフト・ポイント出力速度を連続的に再決定するステップと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
さらに、
車両の加速度を決定するステップと、
前記の決定された加速度と各可能なシフトを完了するのに要する前記の時間の和とに基づいて、各可能なシフト事象に対する出力速度修正値を決定するステップと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
各可能なシフト事象を完了するのに要する時間を決定する前記ステップが、
次の高い又は低いギヤへのクラッチ切り換えを実行するのに要する時間を決定するステップと、
同期が必要か否かを決定するステップと、
同期装置がまだ選択されていなかったとき、次の高い又は低いギヤへの同期を完了するのに要する時間を決定するステップと、
次の高い又は低いギヤへのクラッチ切り換えを実行するのに要する前記の決定された時間と次の高い又は低いギヤへの同期を完了するのに要する前記の決定された時間とを加算することによって、前記変速機において可能な各シフトを完了するのに要する合計時間を決定するステップと、
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
クラッチ切り換えを実行するのに要する時間を決定する前記ステップが、
係合するクラッチの充填時間を決定するステップと、
離脱するクラッチから係合するクラッチへのトルク伝達を切り換えるのに要する時間を決定するステップと、
を備える、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
同期を完了するのに要する時間を決定する前記ステップが、さらに、
ギヤ切り換えが行われるとき、特定のギヤ同期を完了するのに要する時間を測定して、その測定値をデータベースに初期記憶させるステップと、
同じ同期が次に行われるとき、前記変速機において同じ同期を完了するのに要する時間を測定するステップと、
測定された新たな同期時間と初期記憶された同期時間とを平均して平均同期時間を決定するステップと、
初期値の代わりに前記平均同期時間を前記データベースに格納するステップと、
同期装置が係合するたびに、前記平均同期時間を連続的に再決定するステップと、
前記データベースに最も新たに格納された平均同期時間を参照して、高レベル方法ステップが必要としたときに同期時間の値を識別し、もって実績のある且つ適応性のある同期時間を提供するステップと、
を備える、請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２００３年２月２１日に出願された「複式クラッチ変速機の制御方法」という名称の米国出願第１０／３７１３８１号の一部継続出願である。
本発明は、一般に複式クラッチ変速機の制御に関し、さらに詳細には、車両加速度又は負荷に基づいて、最適なシフト・ポイントを決定することによりギヤシフト事象のタイミングを制御する複式クラッチ変速機のクラッチのトルク伝達を制御することによって自動車のエンジン加速度を制御する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、陸上車両には３つの基本的な構成要素からなる伝導機構が必要である。これらの構成要素には、動力装置（内燃機関など）、動力伝達装置及び車輪が含まれる。動力伝達装置の構成要素は、単に「変速機」と呼ばれるのが一般である。エンジン・トルクと速度は、車両牽引力の要求にしたがって変速機で変換される。現在、従来の自動車に広く利用可能な２種類の典型的な変速機がある。第１の最も古いタイプは手動変速機である。これらの変速機は、ドライブラインと動力装置との接続・切り離しを行う足踏み式始動又は発進クラッチと、変速機内部でギヤ比を選択的に変更するためのギヤシフト・レバーとを含む。手動変速機を有する車両を運転するとき、運転者は、１つのギヤから次のギヤに円滑且つ効率的なシフトを実現するために、クラッチ・ペダルとギヤシフト・レバーとアクセル・ペダルの動作を連係させなければならない。手動変速機の構造は単純且つ頑丈であり、エンジンから車両の最終的な駆動輪まで直接的な動力接続を有することによって良好な燃料経済性が備わる。さらに、ギヤをシフトするタイミングの制御が完全に運転者にゆだねられているので、運転者は、車両を最も効率よく駆動できるようにシフト過程を動的に調節することができる。しかし、手動変速機の１つの欠点は、ギヤのシフト期間に駆動接続が中断されることである。この結果、効率損が生じる。しかも、手動変速機のギヤをシフトするには運転者側に多大な身体的相互作用が必要である。
【０００３】
従来の自動車で使用されている第２のタイプの変速機は自動変速機である。自動変速機には操作容易性が備わる。自動変速機を有する車両の運転者は、車両を安全に運転するために、両手（一方をステアリング・ホイールに、他方をギヤシフト・レバーに）と、両足（一方をクラッチに、他方をアクセル・ペダルとブレーキ・ペダルに）を使う必要がない。その上、自動変速機は、運転者が刻々と変化する車の流れに合わせるよう絶えずギヤシフトに気を使わなくてもよいので、停止させたり発進させたりする状況で、より大きな利便性を提供する。従来の自動変速機はギヤシフト時に駆動接続を中断させることはないが、エンジンの出力と変速機の入力の間に介在してこれらの間の動的エネルギを伝達するためのトルク・コンバータなどの流体動力学的装置を必要とするので、効率が低下するという欠点がある。さらに、典型的には、自動変速機は機械的に一層複雑であるので、手動変速機よりも高価である。
【０００４】
例えば、トルク・コンバータは、典型的には、内燃機関から入力されるトルクと回転のために接続されるインペラ組み立て体と、インペラ組み立て体に駆動関係で流体接続されたタービン組み立て体と、ステータ又はリアクタ組み立て体とを備える。これらの組み立て体は一体となって、トルク・コンバータにおける運動流体のための実質的にトロイド型の流路を形成する。それぞれの組み立て体は、機械的エネルギを流体運動エネルギへ、また、流体運動エネルギを機械的エネルギへ変換する複数のブレード又はベインを備える。従来のトルク・コンバータのステータ組み立て体は１つの方向の回転に対してはロックされるが、インペラ組み立て体及びタービン組み立て体の回転方向においては軸に関して自由に回転する。ステータ組み立て体が回転に対してロックされると、トルクはトルク・コンバータによって増大される。トルク増大期間には、出力トルクはトルク・コンバータへの入力トルクよりも大きい。しかし、トルク増大がないときには、トルク・コンバータは流体カップリングになる。流体カップリングは固有の滑りを有する。トルク・コンバータの滑りは速度比が１．０よりも小さい（つまり、トルク・コンバータのＲＰＭ入力の方がＲＰＭ出力より大きい）ときに存在する。固有の滑りはトルク・コンバータの効率を低減する。
【０００５】
トルク・コンバータはエンジンと変速機との間の平滑な結合を提供するが、トルク・コンバータの滑りは寄生損失を生じるので、伝導機構全体の効率を低下させる。また、トルク・コンバータそのものは、ギヤシフト動作の作動のための加圧流体要件に加えて、加圧作動液を必要とする。これは、自動変速機が、コンバータの接続とギヤシフトに必要な作動液圧を供給するための大容量のポンプを備えなければならないことを意味する。ポンプの駆動と流体の加圧に要する動力は、自動変速機の効率の追加的な寄生損をもたらす。
【０００６】
欠点がより少ない、両タイプの変速機の利点を備える車両変速機を提供しようとする不断の努力によって、従来の「手動」変速機と「自動」変速機の組合せが生まれた。ごく最近では、車両運転者が少しも入力することなく自動的にシフトする、従来型手動変速機の「自動化された」変形が開発された。このような自動化された手動変速機は、典型的には、手動変速機に従来から見られる噛み合わされるギヤ・ホイールの係合を制御する同期クラッチを自動的にシフトするための変速機コントローラ又は任意の種類の電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御される複数の動力式アクチュエータを含む。この設計上の変形は、ギヤシフトに作用するための電動式又は油圧式のアクチュエータを含む。しかし、これらの新しい自動変速機の固有の改良に関してさえも、それらには依然として一連のギヤシフト時に入力軸と出力軸の間の駆動接続における動力の中断という欠点が存在する。動力が中断するシフトは、最も一般的な自動変速機に備わる円滑なシフト感覚に比べると、一般には許容できないと考えられる粗いシフト感覚を生じる。
【０００７】
このような問題を克服するために、負荷が掛かった状態でギヤシフトを可能にするように、動力によってシフトできる他の自動化された手動式変速機が開発されている。このようなパワーシフト型の自動化された手動変速機の例が、１９９８年１月２７日に、ツイン・クラッチ型変速機に対してムラタに交付された米国特許第５，７１１，４０９号明細書と、２０００年４月４日に、複式入力軸を有する電気機械的自動変速機に対してリードＪｒ等に交付された米国特許第５，９６６，９８９号明細書に示されている。自動化された手動変速機のこれら特定の変形型は、２つのクラッチを有し、一般には単に複式クラッチ又はツイン・クラッチ変速機と呼ばれている。ほとんどの場合、この複式クラッチ構造は同軸であり、単一のエンジン・フライホイール配置から動力の入力を得るように協働的に構成されている。しかし、幾つかの設計では、同軸ではあるが、変速機本体の両側に位置し且つ異なる入力源を有する複式クラッチを備える。それにもかかわらず、その配置は１つのハウジング内に２つの変速機を有するものと均等である。すなわち、同時に１つの出力軸を駆動する２つの入力軸のそれぞれに１つの動力伝達組立体を有する。それぞれの変速機は別々にシフト及びクラッチ接続が可能である。このようにして、手動変速機の高い機械的な効率を備え且つ動力を中断することなく、ギヤ間のシフトアップ及びシフトダウンが自動変速機の形態で実現可能である。つまり、幾つかの自動化された手動変速機を効果的に使用することによって、燃料経済性及び車両性能をかなり向上させることができる。
【０００８】
複式クラッチ変速機の構造は、２つのディスク・クラッチを含み、それぞれのクラッチはそれ自体のクラッチ・アクチュエータを備え、２つのクラッチ・ディスクを独立に接続したり切離したりできる。これらのクラッチ・アクチュエータが電気機械式である限り、変速機内部の潤滑システムがポンプを必要とするために、幾つかの複式クラッチ変速機は油圧式のシフト及びクラッチ制御を利用する。これらのポンプは、ほとんどの場合にジェロータ型であり、一般にトルク・コンバータに供給する必要がないので、従来の自動変速機で使用するものよりも遙かに小型である。したがって、寄生損が小さく保持される。シフトは、シフト事象の前に所望のギヤを接続し、引き続いてそれに対応するクラッチを接続することによって実現される。２つのクラッチと２つの入力軸を使用するので、時には、複式クラッチ変速機が同時に２つの異なるギヤ比になる恐れがあるが、１つのクラッチのみが接続されることになり、所与のいずれの時点でも動力を伝達する。より高い次のギヤにシフトするためには、最初に、駆動されていないクラッチ組立体の入力軸上の望ましいギヤを接続し、次いで、駆動されているクラッチを切り離して駆動されていないクラッチを接続する。
【０００９】
このためには、複式クラッチ変速機は、それぞれの入力軸上に交互配置されている前進ギヤ比を有するよう構成される必要がある。換言すれば、１速ギヤから２速ギヤにシフトアップするためには、１速ギヤ及び２速ギヤが異なる入力軸上になければならない。したがって、奇数速のギヤが一方の入力軸に設けられ、偶数速のギヤが他方の入力軸に設けられることになる。このような決まりから、一般にこれらの入力軸を奇数軸及び偶数軸と呼ぶ。典型的には、これらの入力軸は、加えられたトルクを、入力軸ギヤに対して噛み合うギヤを含む１本の副軸に伝達する。この副軸の噛合うギヤは、入力軸上のギヤと常時噛合いの状態にある。副軸はまた、出力軸上のギヤと噛合い接続している出力ギヤを含む。したがって、エンジンからの入力トルクは、クラッチの一方から入力軸に伝達され、ギヤセットを介して副軸に、そして副軸から出力軸に伝達される。
【００１０】
複式クラッチ変速機におけるギヤの接続は、従来の手動変速機におけるそれと同様である。各ギヤセットにおけるギヤの１つは、軸回りに自由回転するようにそれぞれの軸に配置される。同期装置も自由回転ギヤに隣接して同軸上に配置されており、同期装置は、自由回転ギヤをこの軸に選択的に係合させることができる。変速機を自動化するために、典型的には、同期装置を駆動する何らかの種類のアクチュエータによって、これらのギヤセットのそれぞれを機械的に選択することが行われる。後進ギヤセットは、出力軸の逆転を実現できるように、一方の入力軸上のギヤと、副軸上のギヤと、これらの２つのギヤ間に噛み合わせて配置した別体の副軸上の中間ギヤとを含む。
【００１１】
これらのパワーシフト型の複式クラッチ変速機は、従来の変速機及び新しい自動化された手動変速機に付随する幾つかの欠点を克服するが、自動的に作動される複式クラッチ変速機の制御及び調節は複雑な問題であり、したがって、これまで搭乗者の望ましい乗り心地目標を実現していないことが分かっている。各シフトが円滑且つ効率的に生じるためには、変速機内部において適切なタイミングで且つ適切に実行されなければならない非常に数多くの事象が存在する。従来の制御機構及び方法は、この能力を備えることができなかったのが一般である。したがって、関連技術分野では、複式クラッチ変速機の動作を制御する一層適切な方法に対する要望が存在する。
【００１２】
必要とされる制御改良の１つの特定の領域は、複式クラッチのパワーシフトにおける事象のタイミングである。上述のように、パワーシフトは、実際には、複式クラッチ変速機の自動ギヤシフト過程である。複式クラッチ変速機の本質、すなわち、自動作動式のディスク型クラッチを使用する上述の手動式構成は、クラッチ接続の正確な制御を必要とし、したがって、ギヤシフト過程の期間においてクラッチを介して伝達されるトルクの正確な制御を必要とする。さらに同期装置の運動はギヤシフト事象における正確な制御を必要とする。離脱するギヤを駆動するクラッチ・トルクを最小化し、係合するクラッチを駆動するクラッチ・トルクを最大化するときに各クラッチを介して伝達されるトルクの量を変えることによって、自動ギヤシフト過程が円滑且つ効率的に制御されるよう、同期装置と複式クラッチ変速機のクラッチとを動作させることが望ましい。シフト事象の効率及び円滑な動作は、シフトの各部分の制御及びタイミングに直接関係する。さらに詳細には、車両加速と道路及び運転条件によって生じる車両負荷の変動に対する要求に関係してシフトのタイミングを制御することは重要である。
【００１３】
現在の制御方法はクラッチと同期装置を要求に応じて動作させる一般的な能力を有する。しかし、従来の複式クラッチ変速機制御機構は、この要求を満たすのに必要なシフト事象の微細なタイミングと制御を適切に提供することができない。つまり、従来の制御機構は、全車両負荷条件とスロットル要求との下での効率と変速機のギヤ間の円滑なシフトに必要な高い精度を達成するためにシフトが生じるときに正確な制御を行う能力を欠く。例えば、車両の低い又は軽い負荷条件で急速な加速が要求されたとき、一層ゆっくりとした加速のシフト・タイミングと比べると、急速な加速を補償するための手段としてシフト・タイミングが早めに生じるように調節されないならば、エンジン非効率及び損傷が生じさえする。換言すると、シフト事象が緩慢なシフト・ペースに保持されるようにシフトのタイミングがエンジン速度の急激な上昇を補償するよう調整されないならば、エンジンはオーバースピードになり得る。同様に、急速な加速が要求されるが急な路面の傾斜に遭遇したときのように車両の負荷が大きいならば、その結果の車両加速は緩慢になる。この場合、未成熟なギヤシフトを防ぐために、負荷の増加に一致するようシフトを後で生じさせねばならない。ダウンシフト事象も、変速器及びエンジンの円滑且つ効率的な制御を提供するよう、減速要求及び車両負荷に依存したタイミング制御を必要とする。複式クラッチ変速機をシフトさせる現在の制御方法は、一般に、クラッチ組み立て体及び同期装置の単純な係合及び離脱に関係しており、シフト期間におけるエンジン制御やアップシフトとダウンシフトとの差を含むシフト事象の全局面の対応するタイミング制御を適切に提供するものではない。
【００１４】
その点に関して、複式クラッチ変速機のギヤシフトのための従来の制御方法の中には、制御アルゴリズムを用いることによって不適切さを克服しようとしたものがある。例えば、１つの公知の方法は、複式クラッチ変速機のアップシフト期間でのトルク中断を防ぐために、電気的クラッチ・アクチュエータの運動を、したがってクラッチの係合を制御するアルゴリズムを提供する。この特定のアルゴリズムの適用はその意図した用途には機能的に適切であるが、改良の余地を残す欠点を有する。
【００１５】
特に、この及び他の公知の複式クラッチ変速機シフトの手法は、トルク伝達の中断のないパワーシフトを提供しようとするが、現在の方法のどれも、種々の条件の下での円滑且つ効率的なトルク伝達のための可変シフト・ポイント及び可変のエンジン速度曲線を提供するものではない。さらに、従来技術の方法の中には、期待されるエンジン出力トルクを予測し、予測されたエンジン出力に応答するよう上記予測に基づいてクラッチ位置とシフト・ポイントを設定するエンジン性能マップを利用するものがある。この制御手法の欠点は、考慮された変数の値が大幅に変動することであり、予測のための記憶されたマップを実際のエンジン出力を予測するのに依存することはできない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
したがって、当該技術分野には、アップシフト及びダウンシフトを効率的且つ円滑に実行し、最適なエンジン効率と安全な運転を維持するようにシフト・ポイントを変えることによって、複式クラッチ変速機におけるギヤシフトのタイミングを有効且つ動的に制御する方法に対するニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
関連技術の短所は、複式クラッチ変速機を有する車両のシフト事象のタイミング制御を提供する本発明の方法によって克服される。本発明は、変速機の現出力速度を感知するステップと、変速機内の各可能なシフト事象を完了するのに必要なタイミングを決定するステップと、各可能なシフト事象に対する出力速度修正値を決定するステップとを含む。本発明の方法は、また、決定された出力速度修正値に現出力速度を加算することによって各可能なシフト事象に対するシフト・ポイント出力速度を決定するステップと、シフトが命令されたかどうかを決定するステップと、シフトが命令されたときにシフトを実行すべき、決定されたシフト・ポイント出力速度を提供するステップとを含む。
【００１８】
こうして、本発明の方法は、負荷の変化と加速命令とに応答してシフト・ポイントを制御することにより、複式クラッチ変速機のシフト事象のタイミングを制御する。これは、従来の複式クラッチの制御方法に対する実質的な効率の良い改良であり、シフトが生じる種々の条件及び状況の全部を考慮するわけではない。さらに、シフトに対する硬質な又は目立った「感覚」がないようシフトを円滑に達成し、車両の全体的なドライバビリティ及び快適さを改善する。
【００１９】
添付の図面に関連して以下の説明を読むことにより、本発明の他の目的、特徴及び利点が容易に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明によって制御可能な代表的な複式クラッチ変速機１０が図１の模式図に示されている。特に、図１に示すように、複式クラッチ変速機１０は、複式の同軸クラッチ組立体１２、第１入力軸１４、第１入力軸と同軸の第２入力軸１６、副軸１８、出力軸２０、後進副軸２２及び複数の同期装置２４を含む。
【００２１】
複式クラッチ変速機１０は車両伝導機構の一部を形成しており、内燃エンジンなどの原動機からトルク入力を取り出し、そのトルクを選択可能なギヤ比を介して車両駆動輪に伝達する役割を担う。複式クラッチ変速機１０は、エンジンから加えられたトルクを複式の同軸クラッチ組立体１２を介して第１入力軸１４又は第２入力軸１６に送る。入力軸１４及び１６は第１のギヤ列を含み、これらは副軸１８上に配置された第２のギヤ列と常時噛合い状態にある。第１のギヤ列のそれぞれのギヤが第２のギヤ列の１つと相互作用し、トルクを伝達するために使用される異なるギヤ比の組を提供する。副軸１８はまた、出力軸２０上に配置された第２出力ギヤと常時噛合い状態にある第１出力ギヤを含む。複数の同期装置２４は２つの入力軸１４、１６と副軸１８の上に配置され、複数の軸アクチュエータ（図示せず）によって制御されてギヤ比の組の１つと選択的に係合する。したがって、トルクは、エンジンから、複式の同軸クラッチ組立体１２へ、入力軸１４又は１６の一方へ、ギヤ比セットの１つを介して副軸１８へ、そして出力軸２０へと伝達される。出力軸２０はさらに、伝導機構の残部にこの出力トルクを供給する。さらに、後進副軸２２は第１のギヤ列の１つと第２のギヤ列の１つとの間に配置された中間ギヤを含み、これによって副軸１８と出力軸２０の逆回転が可能になる。以下に、これらの構成要素のそれぞれをさらに詳細に論じる。
【００２２】
詳細には、複式の同軸クラッチ組立体１２は第１クラッチ機構３２と第２クラッチ機構３４を含む。第１クラッチ機構３２は、一方では、エンジン・フライホイール（図示せず）の一部と物理的に連結され、他方では、第１入力軸１４とフライホイールとの係合又は切離しを選択的に行うことができるよう第１入力軸１４と物理的に固着される。同様に、第２クラッチ機構３４は、フライホイールの一部と物理的に連結されるとともに、第２入力軸１６とフライホイールとの係合又は切離しを選択的に行うことができるよう第２入力軸１６と物理的に固着される。図１から分かるように、第１クラッチ機構３２と第２クラッチ機構３４は、第１クラッチ機構３２の外ケース２８が第２クラッチ機構３４の外ケース３６の内側に嵌合するように同軸且つ同心である。同様に、第１入力軸１４と第２入力軸１６も同軸且つ同心であって、第２入力軸１６は中空であり、第１入力軸１４が第２入力軸１６を貫通し且つ第２入力軸が第１入力軸の一部を支持できるのに十分な内径を有する。第１入力軸１４は１速入力ギヤ３８と３速入力ギヤ４２を含む。第１入力軸１４は第２入力軸１６よりも長く、１速入力ギヤ３８と３速入力ギヤ４２は、第２入力軸１６を越えて延在する第１入力軸１４の一部の上に配置されている。第２入力軸１６は２速入力ギヤ４０、４速入力ギヤ４４、６速入力ギヤ４６及び後進入力ギヤ４８を含む。図１に示すように、２速入力ギヤ４０と後進入力ギヤ４８は第２入力軸１６上に固着されて配置されており、４速入力ギヤ４４と速６入力ギヤ４６は、以下でさらに詳細に論じるように、付随する同期装置が係合しない限り回転が拘束されないよう、ベアリング組立体５０上で第２入力軸１６の回りに回転自在に支持される。
【００２３】
好ましい実施の形態では、副軸１８は、入力軸１４、１６上のギヤに対して対向するギヤすなわちカウンタギヤを含む１本の一体型の軸である。図１に示すように、副軸１８は１速カウンタギヤ５２、２速カウンタギヤ５４、３速カウンタギヤ５６、４速カウンタギヤ５８、６速カウンタギヤ６０及び後進カウンタギヤ６２を含む。副軸１８は４速カウンタギヤ５８とカウンタギヤ６０とを固着して保持する。１速カウンタギヤ５２、２速カウンタギア５４、３速カウンタギア５６及び後進カウンタギヤ６２は、以下でさらに詳細に説明するように、付随の同期装置が係合しない限り回転が拘束されないようベアリング組立体５０によって副軸１８の回りに支持される。副軸１８は１速駆動ギヤ６４を固着して保持し、この駆動ギヤは出力軸２０上の対応する２速被駆動ギヤ６６に噛合い係合する。２速被駆動ギヤ６６は出力軸２０上に固着して保持される。出力軸２０は変速機１０から外側に延びて伝導機構の残部に対する取り付部を提供する。
【００２４】
好ましい実施の形態では、後進副軸２２は相対的に短く、単一の中間ギヤ７２を有する。このギヤは、第２入力軸１６上の後進入力ギヤ４８と副軸１８上の後進カウンタギヤ６２との間に配置され、これらのギヤと噛合い係合する。したがって、後進ギヤ４８、６２、７２が係合するとき、後進副軸２２上の後進中間ギヤ７２は、副軸１８を前進ギヤとは反対の回転方向に回転させ、それによって出力軸２０を逆回転させる。複式クラッチ変速機１０の全ての軸は、何らかのベアリング組立体、例えば図１の６８に示すローラ・ベアリングなどによって、変速機１０の内部に配置され且つ回転自在に固定される。
【００２５】
様々な前進及び後進ギヤの接続及び切離しは、変速機内部の同期装置２４を駆動することによって行われる。図１に示すように、複式クラッチ変速機１０のこの例では、これらの６つの前進ギヤ及び後進ギヤを介してシフトするために使用される４つの同期装置７４、７６、７８、８０がある。これらは、ギヤを軸に係合させることができる多様な公知の種類の同期装置であり、ここで論じている目的のために使用する特定の種類は、本発明の範囲外である。一般に、シフト・フォークによって移動可能な任意の種類の同期装置又は同様の装置を使用することができる。図１の代表例に示すように、これらの同期装置は、中央ニュートラル位置から離れて右側に移動するとき、１つのギヤをその軸に係合させ、左側に移動するとき別のギヤをその軸に係合させるような、２面の複式駆動型同期装置である。
【００２６】
複式クラッチ変速機１０は、この変速機１０の機能を管理する電子制御ユニット（ＥＣＵ）などの任意の種類の制御装置によって、又は内部に複式クラッチ変速機１０を搭載できる車両のための電子制御ユニットによって管理される。しかしながら、本発明の範囲を越えるものではあるが、本発明が一部をなす格納された制御スキーム又は一連の制御スキームによって複式クラッチ変速機を制御して動作させる制御装置が存在する。この制御装置は、変速機１０、特にクラッチ接続機能を動作させる適正な電圧、信号及び／又は作動油圧を供給する能力を有する。したがって、シフト事象のタイミングを制御する本発明の制御方法（後述する）は、ＥＣＵ内部の一層大きな制御スキームの一部（例えば１つのサブルーチンもしくは一連のサブルーチン）である。
【００２７】
複式の同軸クラッチ組立体１２の第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４は、トルクを選択的に出力軸２０に伝達するために同期装置２４によって様々なギヤセットのアクチュエータに対して協働して接続され切り離される。例として挙げれば、静止始動から運行を開始するためにトルクが車両の駆動輪に伝達されていれば、複式クラッチ変速機１０の最下段の、すなわち１速ギヤ比が接続される可能性が高い。したがって、図１で分かるように、同期装置７８が左側に駆動されて、１速カウンタギヤ５２が副軸１８に係合し、第１クラッチ機構３２が接続され、トルクをエンジンから１速ギヤセットを介して出力軸２０に伝達する。車両速度が増加し、ＥＣＵが２速ギヤセットにシフトする必要がある状態であると判断するとき、最初に同期装置８０が右側に駆動されて２速カウンタギヤ５４が副軸１８に係合する。次いで、第１クラッチ機構３２が切り離されるとき、第２クラッチ機構３４が接続される。このようにして、動力の中断が生じないパワーシフトが実行される。さらに、第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４は、接続され且つ特定のギヤを駆動する期間、幾つかの格納されたルーチンによって制御されるが、該ルーチンはクラッチ・ディスクに異なる量の接続力を供給し、それによって、クラッチを介して伝達されるトルク量と得られるエンジン速度を制御する。この応用例では、クラッチ・ディスクに加えられる接続圧力を変更することによって、エンジン速度が所与の入力パラメータに関する所定の目標速度を追尾することができるようにする速度制御ルーチンが特に重要である。この点に関して、第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４の駆動構成要素を図示していないが、機械式アクチュエータ、油圧機械式アクチュエータ、電気機械式アクチュエータ又は全電動式アクチュエータなど、これらに限定しないが、クラッチ・ディスクに加わる接続圧力を選択的に変更可能な任意の数の公知の適切な装置があり得る。
【００２８】
例えば、複式クラッチ変速機１０の１つの実施の形態では、複式の同軸クラッチ組立体１２の第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４は、第１及び第２のクラッチ・アクチュエータ電磁弁によってそれぞれ供給される作動油圧によって駆動される。図２にクラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２が模式的に示され、図示のように、このクラッチ・アクチュエータ電磁弁には、調節回路８２によって加圧作動油が供給される。前述のように、複式クラッチ変速機１０の構成要素の駆動は、電気油圧式ではなく電気式でもよく、その場合は、第１クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び第２クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２２は、第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４を接続するための何らかの種類の物理的駆動装置によって置き換えられる。
【００２９】
図２に示すように、複式クラッチ変速機１０のこの例では、２つのオン／オフ電磁弁１２４及び１２６と、クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２に油圧を供給する２つのエネーブル弁１２８及び１３０が設けられている。変速機１０の内部のポンプ（図示せず）からの加圧作動油源に接続された主圧力供給ライン９２が２つのオン／オフ電磁弁１２４及び１２６に加圧作動油を供給する。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６はそれぞれ、内部油圧流路１３８及び１４０を有する弁体１３６内部に配置した選択的に移動可能な弁部材１３４を有する。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６の弁部材１３４は、励磁されると、図示するように、ソレノイドのようなアクチュエータ１４２及び１４４によって左側に駆動される。次いで、オン／オフ電磁弁１２４及び１２６は、圧力ライン１４８及び１５０を介して油圧を供給し、図２に示すように、エネーブル弁１２８及び１３０の右側に対して作用する。それらの通常の非励磁状態では、偏倚部材１５２によって弁部材１３４は右側に押し戻され、圧力ライン１４８又は１５０内の残留圧力は排出されて、油溜め９０に戻される。
【００３０】
エネーブル弁１２８及び１３０はまた、内部油圧流路１５８及び１６０を有する弁体１５６内部に配置された選択的に移動可能な弁部材１５４をそれぞれに有する。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６から加えられた作動油圧が、エネーブル弁１２８及び１３０の弁部材１５４を左側に押すように作用して内部油圧流路１５８を開き、圧力供給ライン１６０及び１６２を介してクラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２に作動油圧を供給する。それらの通常の非励磁状態では、偏倚部材１６６によって弁部材１５４は右側に押し戻され、圧力ライン１６２又は１６４内の残留圧力は排出されて、油溜め９０に戻される。
【００３１】
本発明の範囲外であって図示していないが、これらの２つのエネーブル弁１２８及び１３０はまた、変速機１０の同期装置２４をそれらの係合位置と切離し位置の間で駆動する同期装置アクチュエータ電磁弁と流体連通し、それらに作動油を送出する。したがって、２つのオン／オフ電磁弁１２４及び１２６と２つのエネーブル弁１２８及び１３０もまた、オン／オフ電磁弁１２４及び１２６が変速機１０の内部の機構の油圧式駆動圧を選択的に供給し除去すると共に変速機１０の内部の機構の制御されない駆動を防止するよう動作可能であるように、変速機１０の内部に他の油圧切換機能を備える。
【００３２】
オン／オフ電磁弁１２４及び１２６が駆動され、エネーブル弁１２８及び１３０がクラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２への圧力供給ライン１６２及び１６４の充填を完了すると、第１クラッチ機構３２及び第２クラッチ機構３４が制御可能になる。クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２は、それぞれクラッチ圧力ライン１７０及び１７２を介してクラッチ機構３２及び３４と流体連通している。クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２は、内部油圧流路１８０及び１８２を有する弁体１７８の内部に配置された選択的に移動可能な弁部材１７６を有する。また、クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２は外部油圧フィードバック通路１８４を有する。ソレノイド１８８は、図２に示す左側に偏倚された弁部材の非励磁位置から、加圧作動油の流れが内部通路１８２を介してクラッチ圧力ライン１７０、１７２に流出してクラッチ３２、３４に達することができる弁部材の励磁位置へと弁部材１７６を選択的に駆動する。
【００３３】
クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２は電流制御式の可変調節弁であり、ソレノイド１８８に流される所与の電流によってクラッチ圧力ライン１７０、１７２内に特定の圧力を生じさせる。さらに、クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０、１２２の調節は、通路１８４を介する圧力フィードバックによっても行われる。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６とエネーブル弁１２８及び１３０と同様に、クラッチ・アクチュエータ電磁弁１２０及び１２２も内部通路１８０を有し、電磁弁が非励磁状態にあるとき、クラッチ圧力ライン１７０及び１７２から残留圧力を液溜め９０に戻す。
【００３４】
複式クラッチ変速機におけるギヤシフトの全プロセスという大型のスキームを制御するためには、一層高レベルの制御方法が必要である。その特定の方法は係属中の出願において詳細に検討されている。該方法は、ギヤシフト期間において複式クラッチ変速機の２つのクラッチのそれぞれの間でトルクを伝達するものであるが、本発明の方法を明確にするため、ここで簡単に繰り返すことにする。一般に、この高レベル制御方法は図３に２００で示され、２つのクラッチのうちの一方は離脱するクラッチであり、他方は係合するクラッチである。前述のように、このギヤシフト方法は、ＥＣＵのような制御デバイスに記憶され、ダウンシフト又はアップシフトに対して複式クラッチ変速機１０のクラッチ３２、３４の間でのトルク伝達を制御することによって、シフト・プロセスの機能を制御する。本方法は開始エントリ・ブロック２０２から開始し、シフトが指令された時を決定するステップ（ブロック２０４）、離脱するクラッチの被駆動部材の速度を感知するステップ（ブロック２０６）、シフト期間におけるクラッチ切り換えのためのトルク／滑り曲線を決定するステップ（ブロック２０８）、及び、係合するクラッチの被駆動部材の速度を感知するステップ（２１０）を含む。
【００３５】
所望のクラッチ・トルク／滑り曲線の決定は、ルックアップ・テーブルの形で維持された又はＥＣＵ内にアクセス可能なメモリに記憶された種々のトルク／滑り曲線のうちの任意の１つの適用に基づく。トルク／滑り曲線は予め決定され、クラッチ・トルクと滑りとの時間的変化として数学的に表現される。トルク／滑り曲線は所望の一般的なシフト「感覚」に基づいて導き出される。しかし、複式クラッチ変速機のための最も望ましいクラッチ・トルク／滑り曲線は各クラッチの直線的な漸増及び漸減を提供するものであることが決定された。線形の曲線は離脱するクラッチから係合するクラッチへの円滑且つ効率的な変換を提供する。
【００３６】
次いで、目標エンジン速度が、離脱するクラッチ、係合するクラッチ及びトルク／滑り曲線に基づいてブロック２１２で決定される。次いでブロック２１４において、変速機のトルク出力が離脱するクラッチから係合するクラッチへ切り替わるように、各クラッチにおけるトルク伝達を同時に制御する。これは、クラッチ・トルク／滑り曲線（ブロック２０８）に従うよう且つ目標エンジン速度曲線を追尾するよう、離脱するクラッチに伝達されるトルクを直線的に低減しながら、係合するクラッチに伝達されるトルクを逆比例の関係で増大させることによって行われる。換言すると、クラッチ切り換えのための全トルクが決定され、各クラッチが独立に制御されるにつれ、全トルクは切り換え期間に各クラッチ間で線形配分される。次いで、ブロック２１６において、係合するクラッチが全出力トルクを伝達していると、係合するクラッチに印加する圧力を変え、車両速度が維持されるようにエンジンに目標エンジン速度曲線を継続的に追尾させる。
【００３７】
一層詳細には、正トルクを生じさせるエンジン・スロットル位置に応答して変速機がアップシフトを実行しているならば、車両は加速され又は能動的に駆動される定常状態にある。正トルクが生成されるのは、エンジンが変速機及び伝導機構に動力を、従ってトルクを提供しているときである。したがって、この意味で車両速度を維持することは、実際には、車両の乗員にギヤ切り換えが感じられないようにアップシフト期間において同じ加速率を維持することを意味する。同様に、負トルクを生じさせる低いエンジン・スロットル位置に応答してダウンシフトが実行されているならば、車両は減速している。負トルクが生成されるのは、変速機を介して分配される車両の慣性の方がエンジンによって提供されるトルクよりも大きく、変速機がエンジンを駆動しようとしているかのように車両が減速しているときである。この意味で車両速度を維持することは、実際には、車両の乗員にギヤ切り換えが感じられないようにダウンシフト期間において同じ減速率を維持することを意味する。これら２つのシフト状況は最も一般的に生じるものである。第１の状況においては、車両は加速しており（正トルク）、それに応じて変速機はギヤのアップシフトを実行している。第２の状況においては、エンジン・スロットルが減少され、車両は変速機がそれに応じてダウンシフトするよう減速している（負トルク）。図３を参照すると、ブロック２１６においてシフトが完了して車両の加速又は減速が維持されると、本発明の方法はブロック２１８において終了する。
【００３８】
エンジンの速度を調整するようクラッチの係合を、したがってシフト期間の車両を制御するのに使用される目標エンジン速度曲線を検討するとき、「目標エンジン速度」という用語及びその関連の概念は実務上は多くの内包的意味を持ち得るので、ここで用いられる術語は明確に理解されるべきである。一般の使用においては、「目標エンジン速度」という語句は「エンジン速度制御」スキーム又は計画において使用され得る。ここで使用される「エンジン速度制御」という語句は、エンジンを特定の速度（ＲＰＭ）に保持すること、エンジンを特定の速度（ＲＰＭ）に制限すること、又は、エンジン速度（及びその加速度）をその動作範囲にわたって制御することを意味する。つまり、目標エンジン速度を用いたエンジン速度制御は、静止点である目標を使用しても、動的制御を含んでもよい。この場合、変速機のシフト活動期間に、本発明の方法は、実際には一定に変化する即ち動的な目標エンジン速度を提供する。目標エンジン速度曲線はクラッチ速度とクラッチ間の所望の滑りとに基づく。従って、エンジン速度は、複式クラッチ変速機のクラッチ間のトルク伝達の制御によって、目標エンジン速度曲線を追尾するようにされる。
【００３９】
前記のとおり、正トルク又は負トルクに関係する係合するクラッチにおけるトルク伝達には２つの一般的条件が存在する。正トルクは、エンジンが伝導機構に動力を提供している場合であり、負トルクは車両の慣性の方がエンジンよりも大きなエネルギを伝導機構に提供していて変速機がエンジンを駆動しようとしている場合である。理解されるように、ニュートラル・トルク状態はエンジンと車両伝導機構が相互間のトルクの伝達を行っていない場合に存在する。
【００４０】
車両の動作期間において、変速機は正トルク又は負トルクが生じているときにアップシフト又はダウンシフトするよう求められる。つまり、４つの特定のシフト状況が存在する。上記の２つのシフト状況（正トルクのアップシフト及び負トルクのダウンシフト）に加えて、正トルクのダウンシフト及び負トルクのアップシフトにも遭遇することがある。一般に、正トルクのダウンシフトは車両の「加速追い越し」状態において生じることが多い。これは、エンジン・スロットル位置がエンジンと車両を加速させるよう又は速度を維持させるよう設定されるが、他の車両を迅速に追い越すことが望ましい場合である。この場合、エンジン・スロットル位置は最大になり、急速にエンジン速度を高トルクを発生するＲＰＭ範囲に置いてエンジン速度を急に上げるよう、次の低いギヤへの指令されたダウンシフトを生じさせる。
【００４１】
負トルクのアップシフトは、車両が惰走していて車両の慣性がエンジン・トルク出力を上回るよう、車両が下り坂を走行していてエンジン・スロットル位置が減少されるときに最も頻繁に生じる。この場合、伝導機構及び変速機からの負トルクはエンジンを駆動し、速度を上げさせる。状況によっては、これは有効に「エンジン制動」を行い、望ましい効果である。しかし、制動効果が過度で、エンジンが不所望に高いＲＰＭ範囲に駆動されると、アップシフトが指令され、それによって、エンジンを低い速度で駆動するよう変速機は次の高いギヤへとシフトされる。複式クラッチ変速機内でのいずれかの特定のシフト状況の必要性に関する上記の状態は例示として用いられており、変速機からの応答のように生じる他の状態も存在し得る。
【００４２】
４つのシフト状況のそれぞれは、特定のシフト事象を制御し実行するのに必要なステップが異なるけれども、それぞれは目標エンジン速度曲線の決定を必要とする。一層詳細には、各ギヤシフト状況に対する目標エンジン速度曲線は、第１期間と定義される第１曲線部分及び第２期間と定義される第２曲線部分からなる。正トルクのアップシフト及び負トルクのダウンシフトの場合、第１期間及び第１目標エンジン速度曲線は、係合するクラッチと離脱するクラッチとの間で伝達されるトルクが直線的且つ比例的に切り換わるときに生じる。次いで、第２期間及び第２目標エンジン速度曲線は、エンジン及び次の選択されたギヤがシフト前と同じように車両を動作（加速又は減速）させるようにする。逆に、正トルクのダウンシフト及び負トルクのアップシフトのための第１期間及び第１目標エンジン速度曲線は、第２目標エンジン速度曲線の下での第２期間におけるクラッチ切り換えが生じる前にエンジン速度が車両の所望の動作（加速又は減速）を制御できるようにする。なお、上記の４つの特定のシフト状況のそれぞれにおいてギヤシフトを制御するのに必要な多くの個別の区別可能な方法ステップが存在する。この特定の方法ステップは係属中の米国特許出願第１０／３７１３８１号に一層詳細に検討されており、本発明を説明するのを助けるよう正トルクのアップシフト事象を一般的に参照することを除いて、ここでは省略する。
【００４３】
特に、正トルクのアップシフト事象の期間の複式クラッチ変速機の２つのクラッチ間のトルク伝達の制御が図４にグラフ表示されている。相対時間線に対する２つのクラッチの相対速度のグラフが４００で表示され、同じ相対時間線に対する２つのクラッチでのトルク伝達の相対レベルのグラフが４２０で示される。正トルクのアップシフトにおいては、上記のように、係合するクラッチの一般的に増大する速度は線４０４で示され、離脱するクラッチの一般的に増大するがずっと大きい速度は線４０６で示される。正トルクのアップシフトにより、エンジンの出力トルクの分配は低いギヤを駆動するクラッチから高いギヤを駆動するクラッチへ切り換えられる。従って、第１期間４０８及び第１目標エンジン速度曲線４１０が決定されると、エンジン速度４１２は第１目標エンジン速度曲線４１０を追尾させられる。これが起こるのは、同時の直線的クラッチ・トルク切り換えが生じたときである。これは、第１期間４０８における係合するクラッチのトルク線４２２及び離脱するクラッチのトルク線４２４によって示される。
【００４４】
次いで、第２期間４１４及び第２目標エンジン速度曲線４１６が決定され、エンジン速度４１２に第２目標エンジン速度曲線４１６を追尾させる。第２目標エンジン速度曲線４１６及びエンジン速度のその後の変化は、係合するクラッチ４０４の上昇する速度に合うようエンジン速度を下げるクラッチ圧力の増大に起因して減少しているように示される。クラッチ圧力の増加により、４０２に示すトルク伝達は増大し、その結果、エンジン速度が低下すると、車両の加速度を維持するようトルク伝達の増大が継続される。最後に、完全に係合するクラッチのクラッチ圧力の低下により、エンジンと車両はエンジン速度とクラッチ速度とが等しくなるにつれて加速を継続することができる。これは４０５に示され、係合するクラッチのトルク４２２の制御は第２期間４１４から出る。
【００４５】
特定のシフト事象に対する目標エンジン速度曲線が高レベル制御方法によって決定されると、目標エンジン速度曲線を両期間を通じて、特に、第１期間が終了して第２期間が始まるときに追尾することを保証するために、シフトの物理的段階の生起タイミングが重要になる。これが正しいのは、曲線が決定されても、車両速度とエンジン加速が、エンジン速度の変化の迅速さと、高レベル制御方法によって実行されるクラッチのトルク伝達制御に対する応答の迅速さに影響することに起因する。例えば、きつい又は急な加速の下での正トルクのアップシフトの場合、急速な加速はシフト事象のタイミングを変えることによって補償されねばならない。タイミングの補償がないならば、急加速するエンジン速度が所望のシフト・ポイントに達したとき、所望の目標エンジン速度曲線を越えて加速し続ける。これは、シフト事象が進行中であり、エンジン速度は第２期間の所望の第２目標エンジン速度曲線に関して制御されないからである。つまり、急加速の正トルクのアップシフトにおいては、シフト事象、したがってシフト・ポイントは、エンジン速度が目標エンジン速度曲線を正確に追尾するよう早めに始まらなければならない。
【００４６】
この例は別として、高レベル制御方法によって決定される目標エンジン速度曲線は、最高のエンジン効率と円滑なドライブ感覚とを提供するよう、特定のシフト事象に対して生成されることが最も多い。なお、目標エンジン速度曲線が一層多くの性能出力に対して生成される特定の応用も存在する。しかし、エンジン速度が目標エンジン速度曲線を越えないようシフト事象のタイミングの補償を決定することは望ましいばかりでなく、シフト命令の前に生じる変化するドライブ・ファクタに対する最適シフト・ポイントを連続的に決定することは特に望ましい。実際、車両加速の影響、特に道路状態によってエンジンに課された負荷に関する車両加速の影響は、最適なシフト・ポイントを決定する際の決定的な要因である。つまり、本発明の方法は、それぞれの可能なシフト事象に対する最適なシフト・ポイントを動的に決定し、シフトが命令されたとき、高レベル制御方法に対して決定されたシフト・ポイントを提供し、エンジンが目標エンジン速度曲線を追尾するのを保証する。
【００４７】
なお、図４の時間線は、加速が急であればあるほど時間線が圧縮されるように、車両の加速度及び速度と相関し且つ関係する。これの意味するところは、目標エンジン速度曲線は一般的な同じ形状を有するが、大きな又は急な傾斜を有するということである。逆に、車両の加速が緩慢であると、時間線が延び、目標エンジン速度曲線は緩くて浅い傾斜を持つことになる。これは本発明の方法の必要性をグラフ的に示している。潜在的なシフト事象の適切なタイミングによって、結果としてのエンジン速度（図４の４１２）は高レベル制御法によって決定される目標エンジン速度曲線に正確に追尾させられるからである。
【００４８】
複式クラッチ変速機のシフト事象のタイミングを制御するために、本発明の方法は、変速機の被駆動部材の現出力速度を感知するステップと、変速機内での各可能なシフト事象を完了するのに要する時間を決定するステップと、各可能なシフト事象に対する出力速度修正値を決定するステップとを含む。次いで、該方法は、決定された出力速度修正値に現出力速度を加算することにより、各可能なシフト事象に対するシフト・ポイントを決定する。次いで、本方法は、シフトが命令されたときにシフトを実行する、決定されたシフト・ポイント出力速度を提供する。
【００４９】
詳細には、本発明の方法は一般に図５の５２０で示され、開始エントリのブロック５２２で始まる。ブロック５２４は変速機の被駆動部材の現出力速度を感知する。現出力速度はシフト事象期間において相対的に安定であり、変化するエンジン速度の影響の指標であるので、現出力速度が方法ステップの基準として用いられる。方法はブロック５２６に続き、車両の加速度が決定される。加速度は、出力速度の反復的感知に基づく値の計算及び時間的変化率の決定を含む種々の公知の任意の方法によって決定される。こうして、決定された加速度は車両及びエンジンに対する現負荷の影響を含む。
【００５０】
次いで、方法は、ブロック５３２から５４０を包含する５２８で示されるように、各可能なシフト事象を実行するのに要する合計時間を決定する。なお、この決定は変速機内の全部のギヤシフト事象（例えば、１速から２速へ、２速から３速へ、４速から５速へ）に対してなされる。しかし、好ましい実施の形態においては、時間決定は、係合しているギヤからの次の高い又は次の低いギヤに対してのみ行われる。同様に、後に検討するように、本発明の方法の好ましい実施の形態は、どの種類のシフトが次に起こるかを高レベル制御方法がまず決定するのを待つことなく、次の高いギヤ及び次の低いギヤへのシフトの適正なタイミングを連続的に再決定する。こうして、本発明の方法は、どの種類のシフトが生じようとしているかに関する決定を高レベル制御方法が行ったとき、次の高い又は次の低いシフトに対するシフト・タイミングを決定するようになされ得る。
【００５１】
各可能なシフト事象を実行するのに要する合計時間に到達するために、シフト事象の個別の部分に必要な時間がまず決定される。まず、次の高い及び次の低いギヤへのクラッチ切り換えを実行するのに要する時間が、ブロック５３２、５３４を含む５３０によって決定される。詳細には、ブロック５３２は係合するクラッチの充填時間を決定する。次いで、ブロック５３４は、次の高い及び次の低いギヤに対する、離脱するクラッチから係合するクラッチへのトルク伝達の切り換えに要する時間を決定する。なお、典型的には、クラッチ充填時間は同じ値に保たれ、クラッチ切り換え時間は特定のクラッチ・トルク／滑り曲線（前述した）に従うよう決定される。つまり、クラッチ切り換え時間は、ルックアップ・テーブルに格納された予め決定された値又は公知の値である。一方、これらの時間は、動作中に観察されて時間につれて更新される、実際に測定された値であってよい。第２に、判定ブロック５３６は、同期がすでに実行されたかどうかを決定する。同期装置がすでに予め選択されて係合されると、「イエス」の経路に従ってブロック５３８へ進む。同期装置がまだ係合していないならば、「ノー」の経路に従ってブロック５４０へ進み、ここで、次の高い及び次の低いギヤセットの同期を完了するのに要する時間が決定される。なお、応用によっては、次のシフト事象においてどの同期装置が係合するよう要求されるかを予測し、それによって該同期装置を予め選択する（すなわち、予め係合させる）ことが望ましい。同期装置予選択の制御方法論は、今度のシフトの可能性及びシフトがアップかダウンかに関してなされるべき予測を必要とする。また、この方法論は本発明の範囲外であり、ここでは検討しない。
【００５２】
同期時間を決定する際、それぞれの同期装置係合時間は、予め定められた値、ルックアップ・テーブルに記憶された公知の値、又は、動作観察され且つ時間について更新される実際の測定値であってよい。詳細には、同期を完了するのに要する時間を決定する方法ステップは、時間について適用できる実績値として時間値が確認できるようにする追加のステップを含み得る。例えば、各同期装置係合の実績同期時間を決定することが望ましいならば、以下の追加のステップも含まれる。第１に、ギヤ切り換えが行われたときの特定のギヤ同期を完了するのに要する時間の初期測定値がデータベースに記憶される。次いで、変速機において同じ同期を完了するのに要する時間の値が、次に同じ同期が行われるときに測定される。新たに測定された同期時間は、最初に記憶された同期時間とともに平均されて平均同期時間を決定する。この平均同期時間は初期値の代わりにデータベースに記憶される。平均同期時間は同期装置が係合するたびに連続的に再決定される。最新の記憶された平均同期時間はデータベースにおいて参照され、高レベル制御方法のステップが値を必要とするときに同期時間の値を識別する。これによって、実績の且つ適用できるギヤ同期時間が提供される。
【００５３】
同期装置係合時間を決定する方法に無関係に、方法ステップはブロック５３８に続く。ブロック５３８は、次の高い又は次の低いギヤへのクラッチ切り換えを実行するのに要する決定された時間（ブロック５３２、５３４）とそれぞれの次の高い又は次の低いギヤの同期を完了するのに要する時間（ブロック５４０）とを加算することによって、それぞれの可能なシフトを完了するのに要する合計時間を決定する。決定された可能なシフト事象合計時間（ブロック５３８）及び決定された加速度（ブロック５２６）を用いて、ブロック５４２は次の高い又は次の低いギヤへのシフトを実行するための出力速度修正値を決定する。次いで、ブロック５４４はエンジンに目標エンジン速度曲線を追尾させる最適シフト・ポイントを決定する。シフト・ポイントは変速機の出力速度の特定の値として決定され、本明細書ではシフト・ポイント出力速度と呼ばれる。ブロック５４４は、決定された出力速度修正値（ブロック５３８）と現出力速度（ブロック５２４）とを加算することにより（次の高い又は次の低いギヤへの）各可能なシフト事象に対するシフト・ポイント出力速度を決定する。
【００５４】
変速機又は高レベル制御方法は、高い方への又は低い方へのシフトが指令されたか否かを決定するよう判定ブロック５４６によって監視される。シフトが指令されたと決定されたならば、「イエス」の経路が取られてブロック５４８に至り、該ブロックで、高レベル制御方法、ＥＣＵ又はシフト事象を実行する他の高レベル制御装置に対して、（高い方への又は低い方への）特定のシフト事象を実施する、決定されたシフト・ポイント出力速度が提供される。次いで、ブロック５５０は方法ステップが完了して開始（及びエントリ）ブロック５２２へ戻り、次のシフト事象の用意ができるようにする。
【００５５】
判定ブロック５４６がシフトが指令されていなかったと決定すると、「ノー」の経路が取られてブロック５２４に至り、現出力速度を感知して方法ステップを続行する。このようにして、本発明の方法は、本発明の好ましい実施の形態において方法ステップが連続的に反復されるような循環的且つ動的なプロセスである。つまり、各可能なシフト事象に対する出力速度修正値の連続な再決定、及び、決定された出力速度修正値と現出力速度とをシフトが指令されるまで加算することによる各可能なシフト事象に対するシフト・ポイント出力速度の連続的な再決定が存在する。
【００５６】
目標エンジン速度曲線の決定を記述するための正トルク・アップシフトの状況を利用する上記検討は例示であって、本発明によるシフト事象のタイミングの特定の制御に関して限定するものではない。正トルク・アップシフトの状況を用いる上記の例においては、本発明では考慮しないファクタに基づく係合側シフト事象を仮定して、アップシフトが高レベル制御方法によって予測される。こうして、目標エンジン速度曲線は上記の仮定のもとで高レベル制御方法によって常に予め決定される。しかし、上記のように、本発明の方法ステップは、係合しているギヤから高い及び低いギヤに対する最適シフト・ポイント出力速度を連続的に再決定する。つまり、本発明の方法は、高レベル制御方法の予め決定されたシフトの推定に限定されるものではない。事実、本発明の方法ステップは、高レベル制御方法の前もっての決定とは無関係に、出力速度及び加速度の個別の決定に基づいて、所与の瞬間でのアップシフト又はダウンシフトのタイミング制御を可能にする。つまり、高レベル制御方法が異なる又は反対のシフト状況を自発的に決定する場合には、本発明の方法ステップは当該偶発生のタイミング制御をもカバーする。
【００５７】
したがって、本発明の方法は、エンジンが目標エンジン速度曲線を追尾して複式クラッチ変速機の円滑且つ効率的なシフトを提供することができるようにするシフト事象の適切なタイミングを提供することによって、従来の全ての複式クラッチ変速機シフト制御方法の欠点及び不利益を克服する。本発明の方法は、シフト事象を実行する高レベル制御方法に対する、動的に決定されたタイミング制御を提供する。これにより、従来の方法に比べて、全体的な効率、ドライバビリティ及び快適さが改善される。
【００５８】
本発明を例示によって説明してきた。用いた術語は本質的に限定のためではなく、説明を意図したものである。以上の教示に照らして、本発明の数多くの変更及び変形が可能である。したがって、特許請求の範囲内において、本発明は具体的に説明したもの以外で実施され得る。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の方法によって制御される複式クラッチ変速機を全体的に示す模式図である。
【図２】本発明の方法によって制御される複式クラッチ変速機のクラッチ・アクチュエータの電気油圧式制御回路を示す模式図である。
【図３】シフト事象の期間に複式クラッチ変速機を制御するための高レベル制御方法のブロック図フローチャートである。
【図４】複式クラッチ変速機の正トルク・アップシフトの期間においてエンジン速度及びクラッチ・トルク伝達を時間的に制御する高レベル制御方法の代表的なグラフである。
【図５】高レベル制御方法に対する複式クラッチ変速機のタイミング制御を提供するための本発明の方法の代表的なグラフである。
【図１】
2004251457.tif 000003
【図２】
2004251457.tif 000004
【図３】
2004251457.tif 000005
【図４】
2004251457.tif 000006
【図５】
2004251457.tif 000007
【外国語明細書】
2004251457000001.pdf