(57)【要約】      （修正有）【課題】デュアルクラッチ変速機を有する車両の係合中のクラッチに加えられる圧力を制御し、そのクラッチを介して伝達されるトルクを制御し、エンジンスロットル位置に基づいた各ギア毎のエンジン速度制御を行う方法の提供。【解決手段】エンジンスロットル位置を判定する段階２２４、係合中の変速機ギアを判定する段階２２６、クラッチの速度を感知する段階２２８を含み、係合ギア及びエンジンスロットル位置に対して、エンジンストール速度がルックアップ表から選択され、エンジンストール速度と、エンジン速度の上昇に応じて上がるクラッチ速度とに基づいて目標エンジン速度が継続的に再決定される。更に、目標エンジン速度と実際のエンジン速度との差を求める段階と、エンジンに目標エンジン速度と実エンジン速度との差に基づいて目標エンジン速度を追尾させるために、係合中のギヤを駆動するクラッチを介して伝達されるトルクを変動させる段階を含む。【選択図】図４
2004251447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに加えられる圧力を制御し、前記係合しているクラッチを介して伝達されるトルクを制御し、それによってエンジンスロットル位置に基づき各ギア毎にエンジン速度制御を行う方法において、
エンジンスロットル位置を判定する段階と、
目下係合している変速機のギアを判定する段階と、
前記係合しているクラッチの被駆動部材の速度を感知する段階と、
前記係合しているクラッチに加えられる圧力を増すとエンジンがそれ以上加速せず前記エンジンを一定の速度に保持することになる、前記目下のギアとエンジンスロットル位置に対するエンジンストール速度を選択する段階と、
前記エンジンストール速度と、エンジン速度が上がるのに応じて上がるクラッチ速度とに基づいて、目標エンジン速度を継続的に再決定する段階と、
前記係合しているギアを駆動しているクラッチを介して伝達されるトルクを変動させ、エンジンに、前記目標エンジン速度と実際のエンジン速度の間の差異に基づいて前記目標エンジン速度を追尾させる段階と、を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに加えられる圧力を制御する方法において、
前記目標エンジン速度を継続的に再決定する段階は、更に、エンジン及びクラッチ速度の上昇速度に影響を与える目標エンジン速度方程式を使用する段階を含んでおり、前記目標エンジン速度方程式は以下のように定義され、
【数１】
2004251447.tif 000004
ここで、Ｔは前記目標エンジン速度であり、Ｓは前記目下のギアとスロットル位置に対して決定される前記ストール速度であり、Ｃは前記クラッチ速度であり、Ｋは制御定数である、方法。
【請求項３】
請求項２に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに加えられる圧力を制御する方法において、
前記制御定数Ｋを有する目標エンジン速度方程式を使って、目標エンジン速度を継続的に再決定する前記段階は、更に、Ｋ値を１と２の間の数に設定する段階を含んでおり、前記制御定数は、Ｋの設定が１に近づくほど、急激なエンジン加速を伴いクラッチがより迅速且つ粗い係合を行うことになるように、クラッチ係合速度、従って車両加速の割合を制御する、方法。
【請求項４】
請求項３に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに加えられる圧力を制御する方法において、
前記クラッチ速度が前記エンジンストール速度の所定の百分率に達すると、エンジン速度制御を開始する段階は、更に、前記所定の百分率を関係（[２-Ｋ]*Ｓ）として定義する段階を含んでおり、ここで、Ｋは選定された制御定数であり、Ｓは所与のスロットル位置に対するストール速度である、方法。
【請求項５】
請求項３に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに加えられる圧力を制御する方法において、
前記クラッチ速度が前記エンジンストール回転速度の所定の倍数に達すると、前記係合しているクラッチに加えられる圧力を増やして前記クラッチとエンジンを一体に作動的にロックする段階は、更に、前記エンジンストール回転速度の所定の倍数を関係（Ｋ*Ｓ）として定義する段階を含んでおり、ここに、Ｋは選定された制御定数であり、Ｓは所与のスロットル位置に対するストール回転速度である、方法。
【請求項６】
請求項２に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに加えられる圧力を制御する方法において、
前記クラッチを介して伝達されるトルクを変動させる前記段階は、更に、
エンジンに前記スロットル位置に応じて前記目標エンジン速度を追尾させるために前記係合しているクラッチを介して伝達しなければならないトルクの量を示す動的トルク信号を決定する段階と、
運転条件の変化を補償するために前記係合しているクラッチを介して伝達しなければならないトルクの追加量を示す定常状態トルク信号を決定する段階と、
前記動的トルク信号と前記定常状態トルク信号を加え合わせて、エンジンに前記スロットル位置と前記運転条件の変化に応じて前記目標エンジン速度を追尾させるために前記係合しているクラッチを介して伝達しなければならないトルクの合計量を示す目標トルク信号を作り出す段階と、
エンジンに前記目標トルク信号を追尾させるために前記クラッチを介して伝達されるトルクを変動させる段階と、を含んでいる、方法。
【請求項７】
請求項６に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに掛けられる圧力を制御する方法において、
動的トルク信号を決定する前記段階は、更に、
実際のエンジン速度を判定する段階と、
前記目標エンジン速度を前記実際のエンジン速度と比較して、速度誤差信号を作り出す段階と、
前記速度誤差信号の値を、所定の範囲内で相対値に比例させて、前記動的トルク信号を作り出す段階と、を含んでいる、方法。
【請求項８】
請求項６に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに掛けられる圧力を制御する方法において、
定常状態トルク信号を決定する前記段階は、更に、
エンジンの加速度を判定する段階と、
前記係合しているクラッチの加速度を判定する段階と、
前記エンジンの加速度と前記クラッチの加速度を加え合わせて、クラッチの滑り加速度を求める段階と、
前記クラッチの滑り加速度から前記クラッチを介して伝達される実際の動的トルクを求める段階と、
所与の目標トルク信号に対して、前記係合しているクラッチを介して伝達すべき動的トルク値を予測する段階と、
前記実際の動的トルクと前記予測された動的トルク値を加え合わせて、前記目標トルク信号に補正を加えて補償しなければならない運転条件の変化が生じていることを示す和である動的トルク誤差を求める段階と、
前記動的トルク誤差を積分して、補正値である定常状態トルク信号を求める段階と、を含んでいる、方法。
【請求項９】
請求項８に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに掛けられる圧力を制御する方法において、
定常状態トルク信号を求める前記段階は、更に、
スロットル位置の変化によって新しいエンジン目標速度が設定された場合、エンジンコントローラーからの入力に基づいて、前記定常状態トルク信号の値を予測する段階と、
前記目標トルク信号の変化に対する既知のエンジン応答時間に基づいて、前記新しいエンジン目標速度に到達するエンジンの遅延を予測する段階と、
前記予測された遅延を、前記積分された動的トルク誤差信号と加え合わせて、前記定常状態トルク信号を作り出す段階と、を含んでいる、方法。
【請求項１０】
請求項７に記載のデュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに掛けられる圧力を制御する方法において、
動的トルク値を予測する前記段階は、更に、
目標トルク信号が与えられると、前記目標トルク信号の入力に対する既知の変速機応答に基づいて、前記係合しているクラッチを介して伝達されるべき合計トルクの値を予測する段階と、
この予測された合計トルク値から前記定常状態トルク値のフィードバック信号を減算して、予測される動的トルク値を作り出す段階と、を含んでいる、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概括的には、デュアルクラッチ変速機の制御に関し、より詳しくは、自動車に用いられるデュアル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、エンジンの回転数を制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にいえば、陸上車両には、３つの基本的要素から構成される動力伝動機構が必要である。これらの要素には、（内燃機関のような）動力装置、動力伝達装置、及び車輪が含まれる。動力伝達装置は、通常、単に「変速機」と呼ばれる。エンジンのトルクと速度は、車両が要求する牽引力に従って変速機内で変換される。現在、一般的な自動車では、２種類の代表的な変速機が広く使われている。第１の最も旧い型式の変速機は、手動変速機である。この種の変速機は、駆動系を原動機と係合及び係合解除するための足で操作する始動又は開始クラッチと、変速機内のギア比を選択的に変更するための変速レバーを含んでいる。手動変速機付の車両を運転する際には、運転者は、或るギアから次のギアへと円滑で効率的な変速を行うため、クラッチペダル、変速レバー、及びアクセルペダルの操作を調和して行わなければならない。手動変速機の構造は、簡単且つ頑強で、エンジンから車両の最終駆動輪まで直接的に動力を接続するため、良好な燃費が達成できる。加えて、運転者は、変速のタイミングに関して全てを制御することになるので、変速プロセスを動的に調整して車両を最も効率的に走らせることができる。手動変速機の欠点は、変速操作の間、駆動力の連結に中断があること、変速するには運転者の各部に相当な身体的相互作用が必要になることである。
【０００３】
従来の自動車で動力を伝達する際の、第２の、新しい選択肢は、自動変速機である。第１のそして主要なことは、自動変速機では操作が容易になることである。自動変速機付の自動車の運転者は、車両を安全に操作するために、一方の手を操舵輪に他方の手を変速レバーにと両手を使う必要がなく、一方の足をクラッチに他方の足をアクセルとブレーキペダルにと両足を使う必要もない。加えて、自動変速機は、運転者が、常時変化する通行の速度に合わせて継続的に変速操作をすることに関心を払うことがないので、停止と前進を繰り返すような場合には非常に便利である。従来型の自動変速機では、変速操作の間、駆動力の連結に中断はないが、エンジンの出力と変速機の入力との間に、両者の間で運動エネルギーを伝達するために挿入されているトルクコンバータのような流体力学装置が必要なため、効率が低下するという欠点に悩まされている。
【０００４】
回転速度（ＲＰＭ）出力／回転速度（ＲＰＭ）入力の低い速度比では、トルクコンバータは、エンジンからのトルク変換を増倍又は増大させる。トルク増倍の間、出力トルクは、トルクコンバータへの入力トルクより大きい。しかし、高い速度比では、トルク増倍はなく、トルクコンバータは流体継手になる。流体継手は、本来的に滑りを有している。速度比が１．０未満（トルクコンバータのＲＰＭ入力＞ＲＰＭ出力）の場合にはトルクコンバータの滑りが存在する。この本来的滑りは、トルクコンバータの効率を低下させる。
【０００５】
トルクコンバータは、エンジンと変速機を円滑に連結するが、トルクコンバータの滑りは結果的に寄生的な損失を生み、動力伝動機構全体の効率を低下させる。更に、トルクコンバータ自体が、ギヤシフトの動作に必要な加圧された流体に加えて、加圧された作動流体を必要とする。これは、自動変速機が、コンバータの係合と変速の両方のために必要な液圧を供給するため大容量のポンプを有していなければならないことを意味している。ポンプを駆動し流体を加圧するのに必要な動力は、自動変速機の効率に追加の寄生的な損失を招くことになる。
【０００６】
目下進行中の、両型式の変速機の利点を有し欠点は殆ど取り込まない車両用変速機を提供する試みでは、従来型の「手動」及び「自動」変速機の組合せを進化させている。つい最近、車両運転者からの入力無しで自動的に変速する、従来型手動変速機の「自動化」版が開発された。このような自動化された手動変速機は、通常、手動変速機に伝統的に見られる噛み合い歯車同士の噛み合いを制御する同期化クラッチを自動的にシフトするため、変速機制御装置又は何らかの型式の電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって制御される、複数の動力で作動されるアクチュエータを含んでいる。設計上の選択肢には、ギアチェンジを行うための電気式又は液圧式の動力操作型アクチュエータの両方が含まれる。しかしながら、これら新しい自動化された変速機の本来的改良をもってしても、一連の変速操作の間に、入力軸と出力軸の間で駆動力の接続において動力の中断があるという欠点はなお残っている。動力が中断される変速は、大部分の従来型自動変速機が備えている円滑な変速感覚に比べると一般的には受け入れられないと考えられる粗い変速感覚を生む結果となる。
【０００７】
この問題を解決するため、負荷の掛かった状態でギヤシフトが行えるよう動力でシフトすることのできる、他の自動化された手動式変速機が開発されている。この様な動力シフト式の自動化手動変速機の例が、１９９８年１月２７日ムラタに発行された米国特許第５，７１１，４０９号「ツインクラッチ式変速機」、及び２０００年４月４日リード・ジュニア他に発行された米国特許第５，９６６，９８９号「２つの入力軸を有する電気機械式自動変速機」に示されている。これら特定の自動化手動変速機の変形例は、クラッチを２個有しており、一般的に単にデュアル又はツイン・クラッチ変速機と呼ばれている。デュアルクラッチ構造は、単一のエンジンフライホイール装置から動力入力を引き出すため、多くの場合、同軸に且つ協働するよう構成されている。しかしながら、設計によっては、同軸ではあるが変速機本体の両側にクラッチが配置され、異なる入力源を有するデュアルクラッチ組立体もある。にもかかわらず、レイアウトは、１つのハウジング内に２つの変速機があるのと等価で、即ち、２つの入力軸のそれぞれで１つの動力伝達装置組立体が、相伴って１つの出力軸を駆動している。各変速機は、独立してシフトしクラッチ操作できるようになっている。この様にして、各ギヤ間で中断のない動力のアップシフト及びダウンシフトを、手動変速機の高い機械的効率と共に、自動変速機の形態で手に入れることができる。この様に、燃料の経済性と車両の性能における大幅な改善を、或る自動化手動変速機を効果的に使用することを通して、達成することができる。
【０００８】
デュアルクラッチ変速機構造には、２つのクラッチディスクの係合及び係合解除を独立して制御するため、それぞれが自分用のクラッチアクチュエータを有する２つのディスククラッチが含まれている。クラッチアクチュエータは電気機械式でもよいが、変速機内の潤滑システムはなお必要で、ポンプを必要とするので、デュアルクラッチ変速機の中には液圧式のシフト及びクラッチ制御を使用しているものもある。これらのポンプは、多くの場合ゲローター型で、通常トルクコンバータに供給する必要がないので、従来型の自動変速機で使用されているポンプよりもずっと小さい。従って、寄生的な損失は有ったとしても小さく保たれている。シフトは、シフト動作の前に所望のギヤを噛み合わせ、次いで対応するクラッチを係合することによって行われる。２つのクラッチと２つの入力軸を使うので、或る時間には、デュアルクラッチ変速機は、一時に２つの異なるギヤ比を取ることになるが、何れの所与の瞬間においても、唯１つのクラッチだけが係合し、動力を伝えることになる。次の高速ギヤにシフトするには、先ず、駆動されていないクラッチ組立体の入力軸上の所望のギヤを噛み合わせ、次に、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係合する。
【０００９】
このためには、デュアルクラッチ変速機は、各入力軸上に前進ギヤ比が交互に配置されるように構成する必要がある。言い換えると、１速ギヤから２速ギヤにアップシフトするには、１速ギヤと２速ギヤは、異なる入力軸上になければならない。従って、奇数番のギヤが一方の入力軸に配置され、偶数番のギヤが他方の入力軸に配置されることになる。この約束事に基づいて、入力軸は、通常、奇数軸及び偶数軸と呼ばれる。通常、入力軸は、掛けられたトルクを、入力軸ギヤに対する相手ギヤを有する一本の副軸に伝達する。副軸の相手ギヤは、入力軸上のギヤと常時噛み合っている。副軸は、出力軸上のギヤと噛み合い係合する出力ギヤも含んでいる。こうして、エンジンからの入力トルクは、クラッチの１つから入力軸へ、或るギヤセットを通して副軸へ、副軸から出力軸へ、と伝達される。
【００１０】
デュアルクラッチ変速機におけるギヤの噛み合いは、従来型の手動変速機における噛み合いと同様である。各ギヤセットのギヤの一方は、それぞれの軸上に、軸回りにフリーホイールとなり得るように配置されている。軸上には、自由回転状態にあるギヤの次にシンクロナイザーも配置され、シンクロナイザーが選択的にギヤを軸に係合できるようになっている。変速機を自動化するため、各ギヤセットの機械的選択は、通常、シンクロナイザーを動かす何らかの型式のアクチュエータによって行われる。後進ギヤセットは、入力軸の一方の上のギヤと、副軸上のギヤと、両軸の間に噛み合い配置されている別の副軸上に取り付けられている中間ギヤとを含んでおり、出力軸を逆向きに動かせるようになっている。
【００１１】
これらの動力シフト式デュアルクラッチ変速機は、従来型の変速機及び新型の自動化手動変速機に付帯する幾つかの欠点を克服している一方で、自動的に作動するデュアルクラッチ変速機を制御し調整するのは複雑なことであり、今まで、車両乗員の快適性に望まれる目標は達成されていないことが分かった。変速機内で円滑且つ効率的な作動を行うには、数多くの事象を適切なタイミングで適切に実行しなければならない。動力シフトを行っている間だけでなく、変速機の全作動範囲に亘ってそうでなければならない。この点において、従来の制御計画及び方法は、この能力を提供するのに概ね失敗している。従って、当該分野では、デュアルクラッチ変速機の作動を制御する良好な方法が必要とされている。
【００１２】
制御の改善が必要な１つの特定領域は、変速機のクラッチを介して伝達されるトルクの制御による車両エンジン速度の制御にある。デュアルクラッチ変速機の性質、つまり、自動的に操作されるディスク型クラッチを採用している上記の手動式構成では、クラッチの係合と、それに伴いクラッチを介して伝達されるトルクを正確に制御する必要がある。更に具体的には、クラッチを介して伝達されるトルクの量を変化させることによって、エンジン速度が制御されるようにデュアルクラッチ変速機のクラッチを作動させるか、又は、言い換えると、車両の作動範囲の或る部分で或る量のクラッチ滑りを誘発することが望ましい。
【００１３】
関係する技術で既知のデュアルクラッチ変速機の制御方式では、エンジン加速の精緻な制御を適切に行いこの要件を満足することはできない。特に、前記制御方式は、クラッチを介して伝達されるトルクを精緻に制御して、円滑な変速とエンジン運転に必要な高い精度を達成する能力に欠けている。更に、デュアルクラッチ変速機のクラッチに関する現在の制御方法は、概して、クラッチ組立体の単なる係合及び係合解除に関心があり、車両エンジンの速度に対応して適切に制御を行うことはできない。その結果、クラッチ係合に対してエンジンが適切に応答できず、エンジンのラギング状態（ｅｎｇｉｎｅ  ｌｕｇｇｉｎｇ）（高速ギヤでエンジンが低速回転する状態）或いはオーバーレブすなわち過回転（ｏｖｅｒ−ｒｅｖｖｉｎｇ）するような事態を引き起こす。適切なエンジン速度に達していない状態でクラッチをしっかりと係合し、エンジンに負荷を掛けすぎると、エンジン回転のラギング現象が発生し、エンジンは、サージングを起こし、粗い運転状態となる。クラッチの係合が緩慢でエンジンの加速後に行われる場合には過回転となり、過剰な滑りを生じ、動力の損失に繋がる。
【００１４】
別の現在の制御方法は、単一クラッチの自動化手動変速機に用いられることが多くデュアルクラッチ変速機にはあまり適していない型式の初歩的なエンジン速度制御を採用している。例えば、これらの従来の速度制御方法は、エンジン制御に対して静的なエンジン目標速度しか使用していない。その結果、車両の運転者は、スロットルを継続的に踏み込み、高いエンジン速度を指示し、結果的にエンジン速度が明確且つ区別可能な段階で制御されるようにするか、又は、エンジン速度を上げて継続的にエンジンを加速する必要が生じる度に、スロットルを最高に設定することになる。この型式のエンジン速度制御は、或る範囲内のエンジン運転状態では受け入れることもできるが、デュアルクラッチ変速機を使っている場合は、エンジン速度の全範囲に亘ってこの制御を使用するのは適切ではない。従って、当該技術では、デュアルクラッチ変速機のクラッチを制御して伝達されるトルクを制御し、エンジンを加速するよう指示する際には、エンジン速度の変化が所定のエンジン速度目標曲線に合致するように制御する方法が必要とされている。
【００１５】
更に、デュアルクラッチ変速機で使用されている現在の制御方法は、速度制御に使用されているクラッチを介するトルク伝達に影響を与える運転条件の変化を考慮できていない。その結果、目標エンジン速度に間違った応答をするので、必要なエンジン速度が達成できない。従って、当該技術では、デュアルクラッチのクラッチのトルク伝達を制御して、エンジンに、運転条件の変化に応じて目標エンジン速度を追尾させることにより、作動的及び能動的にエンジンの速度を制御する方法が、未だ必要とされている。
【特許文献１】米国特許第５，７１１，４０９号
【特許文献１】米国特許第５，９６６，９８９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、デュアルクラッチ変速機を有する車両の噛み合っているクラッチに掛かる圧力を制御して、噛み合っているクラッチを介して伝達されるトルクを制御し、それによりエンジンスロットル位置に基づいて各ギア毎にエンジン速度制御を行う方法によって、関連技術の欠点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、デュアルクラッチ変速機を有している車両の係合しているクラッチに加えられる圧力を制御し、前記係合しているクラッチを介して伝達されるトルクを制御し、それによってエンジンスロットル位置に基づき各ギア毎にエンジン速度制御を行う方法であって、
エンジンスロットル位置を判定する段階と、
目下係合している変速機のギアを判定する段階と、
前記係合しているクラッチの被駆動部材の速度を感知する段階と、
前記係合しているクラッチに加えられる圧力を増すとエンジンがそれ以上加速せず前記エンジンを一定の速度に保持することになる、前記目下のギアとエンジンスロットル位置に対するエンジンストール速度を選択する段階と、
前記エンジンストール速度と、エンジン速度が上がるのに応じて上がるクラッチ速度とに基づいて、目標エンジン速度を継続的に再決定する段階と、
前記係合しているギアを駆動しているクラッチを介して伝達されるトルクを変動させ、エンジンに、前記目標エンジン速度と実際のエンジン速度の間の差異に基づいて前記目標エンジン速度を追尾させる段階と、を含んで構成されている。
【００１８】
本発明による方法は、エンジンスロットル位置を判定する段階と、変速機の目下噛み合っているギアを判定する段階と、クラッチの速度を感知する段階とを含んでいる。エンジンのストール速度すなわちストール回転速度は、現在のギア及びエンジンスロットル位置に対してルックアップ表（ｌｏｏｋ−ｕｐ  ｔａｂｌｅ）から選択され、次に、目標エンジン速度すなわちエンジン回転数は、エンジンストール回転速度とクラッチ速度に基づいて継続的に再決定され、クラッチ速度は、エンジン速度が上がるのに応じて上がる。本方法は、更に、目標エンジン速度と実際のエンジン速度の間の差を判定する段階と、次に、噛み合っているギアを駆動しているクラッチを介して伝達されるトルクを変化させ、エンジンに、目標エンジン速度と実際のエンジン速度の間の差に基づいて目標エンジン速度を追尾させる段階を含んでいる。このようにして、係合しているクラッチを作動的に滑らせて、エンジンに所定の目標速度を円滑に追尾させ、望ましい円滑な駆動感覚で効率的な運転を提供するようになっている。この様にして、クラッチを剛直にロックアップしてエンジンのラギング状態が発生するのが避けられる。
【００１９】
本発明のこの他の目的、特徴及び利点は、添付図面と関連付けて以下の説明を読めば、よく理解頂けるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明により制御される代表的なデュアルクラッチ変速機を、図１の概略図に全体を参照番号１０で示している。具体的には、図１に示すように、デュアルクラッチ変速機１０は、全体を参照番号１２で示す２段同軸クラッチ組立体と、全体を参照番号１４で示す第１の入力軸と、第１の入力軸と同軸で、全体を参照番号１６で示す第２の入力軸と、全体を参照番号１８で示す副軸と、出力軸２０と、後進副軸２２と、全体を参照番号２４で示す複数のシンクロナイザーと、を含んでいる。
【００２１】
デュアルクラッチ変速機１０は、車両の動力伝達装置（ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ）の一部であり、内燃機関のような原動機からトルク入力を受け取り、そのトルクを、選択可能なギヤ比を通して車両の駆動輪に伝達する役割を担っている。デュアルクラッチ変速機１０は、エンジンから加えられたトルクを、２段同軸クラッチ組立体１２を通して、第１の入力軸１４又は第２の入力軸１６の何れかへ作動的に伝達する。入力軸１４と１６は、第１のギヤ列を含んでおり、第１のギヤ列は、副軸１８上に配置されている第２のギヤ列と常時噛み合っている。第１のギヤ列の各ギヤは、第２のギヤ列のギヤの１つと相互に作用し合って、トルクを伝達するのに用いられる異なるギヤ比のセットを提供する。副軸１８は、更に、出力軸２０上に配置されている第２の出力ギヤと常時噛み合っている第１の出力ギヤを含んでいる。複数のシンクロナイザー２４が、２つの入力軸１４、１６及び副軸１８上に配置されており、複数のシフトアクチュエーター（図示せず）によって、ギヤ比セットの１つと選択的に係合するよう作動的に制御されている。このように、トルクは、エンジンから、２段同軸クラッチ組立体１２へ、そして入力軸１４又は１６の何れかへ、更にギヤ比セットの１つを通って副軸１８へ、そして出力軸２０へと伝達される。出力軸２０は、更に、動力伝動機構の残り部分に出力トルクを伝える。更に、後進副軸２２は、第１のギヤ列のギヤの１つと第２のギヤ列のギヤの１つとの間に配置されていて、副軸１８と出力軸２０を逆回転させるようになっている中間ギヤを含んでいる。これら構成要素のそれぞれについて、以下に詳しく論じることにする。
【００２２】
具体的に、２段同軸クラッチ組立体１２は、第１のクラッチ機構３２と、第２のクラッチ機構３４とを備えている。第１のクラッチ機構３２は、部分的にはエンジンフのライホイール（図示せず）の一部と物理的に接続されており、且つ部分的には第１の入力軸１４に物理的に取り付けられていて、第１の入力軸１４を、フライホイールと作動的且つ選択的に係合又は係合解除させることができるようになっている。同様に、第２のクラッチ機構３４は、部分的にはフライホイールの一部と物理的に接続されており、且つ部分的には第２の入力軸１６に物理的に取り付けられていて、第２の入力軸１６を、フライホイールと作動的且つ選択的に係合又は係合解除させることができるようになっている。図１を見れば分かるように、第１及び第２のクラッチ機構３２、３４は同軸且つ同心であり、第１のクラッチ機構３２の外側ケース２８が、第２のクラッチ機構３４の外側ケース３６の内側に嵌合するようになっている。同様に、第１及び第２の入力軸１４、１６も同軸且つ同心であり、第２の入力軸１６は中空で、第１の入力軸１４を通して、第２の入力軸１６で部分的に支持できるほどの内径を有している。第１の入力軸１４は、第１の入力ギヤ３８と、第３の入力ギヤ４２を含んでいる。第１の入力軸１４は、第２の入力軸１６よりも長くなっており、第１の入力ギヤ３８と第３の入力ギヤ４２が、第２の入力軸１６を超えて伸張している第１の入力軸１４の部分に配置されるようになっている。第２の入力軸１６は、第２の入力ギヤ４０と、第４の入力ギヤ４４と、第６の入力ギヤ４６と、後進入力ギヤ４８を含んでいる。図１に示すように、第２の入力ギヤ４０と後進入力ギヤ４８は、第２の入力軸１６に固定的に配置されているが、第４入力ギヤ４４と第６入力ギヤ４６は、ベアリング組立体５０上に、第２の入力軸１６回りに回転可能に支持されており、以下で詳しく論じるように、付随するシンクロナイザーが係合されるまでは、回転が拘束されないようになっている。
【００２３】
好適な実施形態では、副軸１８は、単一部品の軸であり、入力軸１４、１６上のギヤに対する複数の相手ギヤ又はカウンタギヤ（ｃｏｕｎｔｅｒ  ｇｅａｒ）を含んでいる。図１に示すように、副軸１８は、第１のカウンタギヤ５２、第２のカウンタギヤ５４、第３のカウンタギヤ５６、第４カウンタギヤ５８、第６カウンタギヤ６０、及び後進カウンタギヤ６２を含んでいる。副軸１８は、第４のカウンタギヤ５８と第６のカウンタギヤ６０を固定的に保持しているが、第１、第２、第３のカウンタギヤ５２、５４、５６及び後進カウンタギヤ６２は、ベアリング組立体５０によって副軸１８回りに支持されており、以下に詳しく論じるように、付随するシンクロナイザーが係合されなければ、それらの回転が拘束されないようになっている。副軸１８は、更に、出力軸２０上の対応する第２の駆動ギヤ６６と噛み合い係合している第１の駆動ギヤ６４を固定的に保持している。第２の駆動ギヤ６６は、出力軸２０上に固定的に保持されている。出力軸２０は、変速機１０から外向きに伸張して、動力伝動機構の残り部分に対する取付部を形成している。
【００２４】
好適な実施形態では、後進副軸２２は、第２の入力軸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との間に配置され両者と噛み合い係合している単一の後進中間ギヤ７２を有する比較的短い軸である。従って、後進ギヤ４８、６２及び７２が係合されると、後進副軸２２の後進中間ギヤ７２は、副軸１８を、前進ギヤと逆の回転方向に回転させ、出力軸２０を逆回転させる。なお、デュアルクラッチ変速機１０の全ての軸は、例えば図１に６８で示すローラーベアリングのような何らかの様式のベアリング組立体によって、変速機１０内に配置され、回転可能に保持されている。
【００２５】
各前進及び後進ギヤの係合及び係合解除は、変速機内のシンクロナイザー２４の動作によって行われる。図１に示すように、デュアルクラッチ変速機１０のこの実施例では、６つの前進ギヤ及び後進ギヤを通してシフトするのに使われる４つのシンクロナイザー７４、７６、７８及び８０がある。なお、シンクロナイザーは、ギヤを軸と係合させることができる様々な既知の型式のシンクロナイザーであり、この議論のためだけに採用される特定の型式のシンクロナイザーは本発明の範囲外にある。概括すれば、シフトフォーク又は類似の装置によって動かすことのできる型式のシンクロナイザーであれば、どの様な型式のものでも用いることができる。図１の代表的な実施例に示すように、シンクロナイザーは、両面型のデュアル作動シンクロナイザーで、中心のニュートラル位置から右側へ動かされると、一方のギヤをその軸に係合させ、左側へ動かされると、他方のギヤをその軸に係合させるようになっている。
【００２６】
なお、デュアルクラッチ変速機１０の作動は、変速機１０の機能を監督する電子制御ユニット（ＥＣＵ）のような何らかの型式の制御装置か、又は、デュアルクラッチ変速機１０が搭載されている車両用の電子制御ユニットによって管理されるものと理解頂きたい。何れにしろ、本発明が単にその一部となる、記憶された制御方式又は一連の制御方式を通して、デュアルクラッチ変速機を制御し操作する制御装置が存在するが、これは本発明の範囲外である。制御装置は、適切な電圧、信号及び／又は液圧を供給して変速機１０を作動させる能力、特にクラッチ係合機能を有している。従って、本発明の制御方法は、以下に説明するように、独立したプロセスでもよいし、ＥＣＵ内の大規模制御方式の、１つのサブルーチン又は一連のサブルーチンのような、単なる一部分であってもよい。
【００２７】
デュアル同軸クラッチ組立体１２の第１及び第２のクラッチ機構３２及び３４は、シンクロナイザー２４によって、各ギアセットのアクチュエータに対して統制された様式で作動的に係合及び係合解除され、トルクを出力軸２０に選択的に伝達する。例として、トルクが車両の駆動輪へ伝達され、車両が停止状態から運動を開始する場合、恐らくデュアルクラッチ変速機１０の最も低いギヤ比、即ち第１のギア比が噛み合わされるすなわち選択されることになる。従って、図１で見て、シンクロナイザー７８が左へ動かされて、第１のカウンターギア５２を副軸１８に係合させ、第１のクラッチ機構３２が噛み合わされて、トルクが、エンジンから第１のギアセットを経由して出力軸２０まで伝達されることになる。車両速度が上がり、ＥＣＵが、第２のギアセットへのシフトが必要な状態であると判断すると、シンクロナイザー８０が先ず右へ動かされ、第２のカウンターギア５４を副軸１８に係合させる。次に、第１のクラッチ機構３２が係合解除されるにつれ第２のクラッチ機構３４が係合される。この様にして、動力が中断しない動力シフトが達成される。更に、係合状態にあり特定のギアを駆動している間、第１及び第２のクラッチ機構３２及び３４は、クラッチディスクに変動する量の係合力を供給し、それによってクラッチを介して伝達されるトルクの量と結果的にはエンジン速度とを作動的に制御する、或る記憶されているルーチンによって制御される。クラッチディスクに加わる係合圧力を変えることによって、所与の入力パラメータに対し、エンジン速度が所定の目標速度を追尾するようにする速度制御ルーチンが、このアプリケーションの特に関心のあるところである。その点に関し、第１及び第２のクラッチ機構３２及び３４を動かす要素を図示していないが、クラッチディスク間に掛かる係合圧力を選択的に変えることができる、機械式アクチュエーター、流体力学式アクチュエーター、電気機械式アクチュエーター又は完全電気式アクチュエーターのような適した既知の装置の何れでもよく、これらに限定されるものでもない旨理解頂きたい。
【００２８】
例えば、デュアルクラッチ変速機１０の或る実施形態では、２段同軸クラッチ組立体１２の第１及び第２のクラッチ機構３２及び３４は、それぞれ第１及び第２のクラッチアクチュエーターソレノイドすなわち電磁弁によって供給される液圧のような液圧で動かされる。クラッチアクチュエーターソレノイドすなわち電磁弁は、図２に、全体を参照番号１２０及び１２２で概略的に示しているが、図示のように、全体を８２で示す調整回路によって加圧された作動流体が供給される。なお、先に述べたように、デュアルクラッチ変速機１０の構成要素を作動させるのは、電気−液圧ではなく電気でもよく、その場合、第１及び第２のクラッチアクチュエーター電磁弁１２０、１２２は、何らかの型式の物理的駆動装置に置き換えて、第１及び第２のクラッチ機構３２及び３４を作動的に係合するものと理解すべきである。
【００２９】
図２に示すように、デュアルクラッチ変速機１０のこの例には、全体を参照番号１２４及び１２６で示す２つのオン／オフソレノイドバルブすなわち電磁弁と、全体を参照番号１２８及び１３０で示す、クラッチアクチュエーター電磁弁１２０及び１２２に作動流体圧を供給する２つの動作可能化弁（ｅｎａｂｌｅ−ｖａｌｖｅ）がある。変速機１０内のポンプ（図示せず）からの加圧された作動流体の源に作動的に接続されている第１の圧力供給ライン９２は、２つのオン／オフ電磁弁１２４及び１２６に加圧された作動流体を供給する。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６は、それぞれ、内部液圧流路１３８及び１４０を有する弁本体１３６内に配置されている選択的に可動な弁部材１３４を有している。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６の弁部材１３４は、エネルギーが供給されると、図示のように、それぞれソレノイドのようなアクチュエーター１４２及び１４４によって左へ動かされる。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６は、次に、図２に示すように、動作可能化弁１２８及び１３０の右側に作用するように、圧力ライン１４８及び１５０を通して液圧を選択的に供給する。エネルギーが供給されていない通常の状態では、付勢部材１５２は、弁部材１３４を右へ押し戻し、圧力ライン１４８又は１５０内の残留圧力は抜き取られ、９０で示す流体溜めに戻される。
【００３０】
動作可能化弁１２８及び１３０は、それぞれ更に、内部液圧流路１５８及び１６０を有する弁本体１５６内に配置されている選択的に可動の弁部材１５４を有している。オン／オフ電磁弁１２４及び１２６から供給される液圧は、動作可能化弁１２８及び１３０の弁部材１５４を左へ押して内部液圧経路１５８を開き、圧力供給ライン１６２及び１６４を通して液圧をクラッチアクチュエーターソレノイドバルブすなわち電磁弁１２０及び１２２に供給する。エネルギーが供給されていない通常の状態では、付勢部材１６６は、弁部材１５４を右へ押し戻し、圧力ライン１６２又は１６４内の残留圧力は抜き取られ、９０で示す流体溜に戻される。
【００３１】
本発明の範囲を超えており、ここに示していないが、２つの動作可能化弁１２８及び１３０は、更に、変速機１０のシンクロナイザー２４を係合位置と中立位置の間で駆動するシンクロナイザーアクチュエーター電磁弁と流体連通し、そこに液圧を供給している。この様に、２つのオン／オフ電磁弁１２４及び１２６と２つの動作可能化弁１２８及び１３０は、更に、別の液圧切換機能を変速機１０内に有しており、オン／オフ電磁弁１２４及び１２６が選択的に作動して、作動液圧を供給したり取り除いたりして変速機１０内の機構の制御されていない動作を防いでいる。
【００３２】
オン／オフ電磁弁１２４及び１２６が作動して、動作可能化弁１２８及び１３０が、クラッチアクチュエーター電磁弁１２０及び１２２への圧力供給ライン１６２及び１６４に圧力を供給すると、全体を３２及び３４で示す第１及び第２のクラッチ機構は制御可能となる。クラッチアクチュエーター電磁弁１２０及び１２２は、それぞれ、クラッチ圧力ライン１７０及び１７２を通してクラッチ機構３２及び３４と流体連通している。クラッチアクチュエーター電磁弁１２０及び１２２は、それぞれ、内部液圧流路１８０及び１８２を有する弁本体１７８内に配置されている選択的に可動な弁部材１７６を有している。クラッチアクチュエーター電磁弁１２０及び１２２も、外部流体フィードバック経路１８４を有している。ソレノイド１８８は、弁部材１７６を、作動的に、図２に示すエネルギーが供給されていない左に付勢された位置から、加圧された作動流体の流れが、内部経路１８２を通り、クラッチ圧力ライン１７０、１７２を出て、クラッチ３２、３４へ流れるようにするエネルギーが供給されている位置まで選択的に駆動する。
【００３３】
クラッチアクチュエーターソレノイドバルブすなわち電磁弁１２０及び１２２は、電流で制御される可変調整弁であり、ソレノイド１８８に所定の制御電流を加えると、クラッチ圧力ライン１７０、１７２に所定の圧力出力が生じるようになっている。更に、クラッチアクチュエーター電磁弁１２０、１２２の調整は、経路１８４を通る圧力のフィードバックによって行われる。クラッチアクチュエーター電磁弁１２０及び１２２は、オン／オフ電磁弁１２４及び１２６と、動作可能化弁１２８及び１３０と同じ様に、内部経路１８０を有しており、ソレノイドにエネルギーを供給されていないときは、残留圧力をクラッチ圧力ライン１７０及び１７２から溜め９０へ送り返す。
【００３４】
図３に全体として２００で示す本発明の方法は、エンジンに作動的に連結されエンジン速度すなわちエンジン回転数を制御するデュアルクラッチ変速機を有している車両のクラッチを制御する。本方法は、デュアルクラッチ変速機１０のクラッチ３２及び３４を介するトルク伝達を制御することによって、車両のエンジン速度を選択的に制御する。本方法は、開始エントリブロック２０２で始まり、プロセスブロック２０８でエンジンスロットル位置を判定する段階と、プロセスブロック２１０で変速機１０の現在係合しているギアを判定する段階と、プロセスブロック２１２でクラッチの被駆動部材の速度を感知する段階を含んでいる。次に、プロセスブロック２１４で、エンジンスロットル位置と現在係合しているギアに基づき、エンジンストール速度すなわちストール回転速度がルックアップ表から選択される。エンジンストール回転速度については後で詳しく論じる。本方法は、更に、プロセスブロック２１６で、エンジンストール回転速度と、エンジン速度が上がるにつれて上がるクラッチ速度とに基づいて目標エンジン速度を継続的に再決定する段階と、その後、係合しているギアを駆動しているクラッチ３２、３４を介して伝達されるトルクを変化させて、目標エンジン速度と実際のエンジン速度の間の差に基づいてエンジンに目標エンジン速度を追尾させる、全体を２１８で示す段階とを含んでいる。本発明の方法が、使用不能となるか、或いはＥＣＵ又は更に高レベルの指示機能によって止められた場合、本方法は、ステップ２０４で抜け出る。
【００３５】
ＥＣＵ又は他の制御装置が、（本発明の範囲を超える何らかの他の制御パラメータのセットにより）エンジンの速度制御が必要であると判定すると、本発明の方法が始動する。より具体的で非限定的な例として、図３に示す本方法の段階は、図４に詳細に示すような追加ステップを含んでいてもよい。クラッチ３２及び３４を介して伝達されるトルクを制御することによって車両エンジンの速度を制御する本発明の方法は、ここに開示するように、一般的には、或る特定の時間の間、又はエンジン及び車両の或る特定の作動パラメーター内だけで利用される。その点については、後に詳細に論じるように、本発明の方法は、更に高いレベルの指示によってエンジン速度（エンジン回転数）制御を開始したり中止するようになっている。つまり、エンジン速度制御の開始及び作動の持続時間は、本発明を何時使用するかを指示する高順位の制御プログラム又は制御ユニットで決まる。従って、図４に全体を２２０で示す本発明の方法に関するこの例では、本方法のステップは、開始ブロック２２２で始動し、プロセスブロック２２４へ移ってエンジンスロットル位置を判定し、プロセスブロック２２６へ移って現在係合しているギアを判定し、プロセスブロック２２８へ移って係合しているクラッチの被駆動部材の速度を感知する。この明細書を通して、クラッチ速度という用語は、単に、議論対象の特定のクラッチ組立体の被駆動部材の回転速度を意味する。続いて、プロセスブロック２３０は、エンジンストール回転速度値を、スロットル位置（２２４）と現在のギア（２２６）に基づきルックアップ表から選択する。次に、プロセスブロック２３２は、目標エンジン速度を、エンジンスロットル位置（２２４）、現在係合されているギア（２２６）及びクラッチ速度（２２８）に基づいて継続的に再決定する。
【００３６】
プロセスブロック２３２で目標エンジン速度が決定されると、ブロセスブロック２３４は、目標エンジン速度と実際の（計測された）エンジン速度の間の差を、２つの値を合計して速度誤差を作ることによって判定する。プロセスブロック２３４からの速度誤差は、プロセスブロック２３６へ送られ、プロセスブロック２３６は動的トルク信号を決定する。プロセスブロック２３６は、生の速度誤差値を、所定の範囲では比例する誤差信号に変える変換回路である。比例誤差信号は、エンジンに、スロットル位置に応じて目標エンジン速度を追尾させるために、係合しているクラッチを介して伝達されなければならないトルクの量を示す動的トルク信号である。つまり、実際のエンジン速度が判定され、目標エンジン速度が実際のエンジン速度と比較され、速度誤差信号が作られ、その速度誤差信号の値は、所定の範囲内では相対値に比例して、動的トルク信号を提供する。動的トルク信号は、次に、目標トルク信号の基礎を形成するのに用いられ、次いでこれを使って、係合しているクラッチを介するトルク伝達を変動させて、エンジンに目標エンジン速度を追尾させる。
【００３７】
なお、目標トルク信号は、上記動的トルク信号と定常状態トルク信号とから成る複合信号である。「動的」という用語は、ここでは、係合しているクラッチを介するトルク伝達は、実際のエンジン速度が目標エンジン速度に近づくにつれて、目標エンジン速度と実際のエンジン速度の間の差、従って速度誤差が減少するので、変化することを表している。「定常状態」のトルク信号は、動的信号しか使用しなければエンジンの速度制御を混乱させることになりかねない運転条件の変化を補償するために、係合しているクラッチを介して伝達しなければならない追加トルク量を示している。以下に詳しく論じるが、定常状態トルク信号は、エンジン速度に対して予測される変化と、既知のエンジン及び変速機の目標トルク信号の変化に対する応答時間に基づく実際の変化との間の差として導き出される。従って、エンジン速度が既知の応答時間に従って変化しない場合、考慮した以上の外部の力が働いたことになる。例えば、エンジン速度を制御するのに動的トルク信号だけが働いている状態で車両が丘にさしかかった場合、動的トルク信号によって指示されるトルク伝達における変化が、負荷の増大に対して維持できなくなることになり、エンジン速度が期待されるほど変化しないことになる。この様に、定常状態トルク信号を求めて動的トルク信号に加えるので、動的トルク信号が、運転条件を変化させることから不利益な影響を受けることなく「定常状態」様式でエンジン速度を制御することになる。
【００３８】
従って、プロセスブロック２３８は、動的トルク信号と定常状態トルク信号を加え合わせて、エンジンにスロットル位置と運転条件の変化に応じて目標エンジン速度を追尾させるために、係合しているクラッチを介して伝達しなければならないトルクの総量を示す目標トルク信号を提供する。次に、目標トルク信号を使って、係合しているクラッチを介して伝達されるトルクを変化させて、エンジンに目標トルク信号を追跡させる。これを、図４に、プロセスブロック２３８から変速機及びエンジン組立体（ブロック２６０）へのフロー経路で示している。なお、実際のエンジン速度が、プロセスブロック２３０からの特定クラッチ速度に対する目標エンジン速度に到達するか、又は略到達すると、新しい目標エンジン速度がプロセスブロック２３２内で決定され、プロセスブロック２３４で別の速度誤差を生じさせるので、エンジンは加速され、新しい目標エンジン速度を追尾するようになる。これは、反復プロセスなので、エンジン速度ループは、エンジンがその時の目標エンジン速度に達したときのクラッチ速度における変化に応じて、新しい各目標エンジン速度によって決定される。
【００３９】
プロセスブロック２３８において動的トルク信号と加え合わされる定常状態トルク信号を得るためには、発生された実際の動的トルクを示す計測値を、エンジン及びクラッチから導き出さなければならない（図４、ブロック２６０）。計測された動的トルクは、通常、エンジンと変速機の出力測定値を使用する計算によって導き出される。例えば、エンジンの加速度はブロック２４０で決定され、係合されているクラッチの加速度はブロック２４２で決定され、その後エンジンの加速度とクラッチの加速度が加え合わされ、ブロック２４４でクラッチの滑りの加速度が求められる。最後に、係合されているクラッチを介して伝達される実測された動的トルク（以下実測動的トルク）が、クラッチの滑りの加速度から求められる。なお、この値を導き出すには数多くの方法があり、例えば既知の滑り慣性のようなその他の項が計算の中に含まれていなければならないが、実測動的トルクの値に到達する方法は、この制御方法には該当せず、本発明の範囲を超えている。実測動的トルクの値はプロセスブロック２４６に送られ、そこで予測された動的トルク（以下予測動的トルク）の値と加え合わせられる。
【００４０】
予測された動的トルク（以下予測動的トルク）の値は、プロセスブロック２４８で、目標トルク信号が与えられると、その特定の目標トルク信号の入力に対する既知の変速機の応答に基づいて、係合しているクラッチを介して伝達すべき合計トルクの値を先ず予測することにより導き出される。なお、この予測値は、記憶されているルックアップ表から検索してもよいし、直接計算してもよい。次に、プロセスブロック２５０で、エンジン速度制御ループを通して先の反復から求められた定常状態トルク値のフィードバック信号が、この（プロセスブロック２４８からの）予測された合計トルク（以下予測合計トルク）の値から差し引かれ、予測動的トルクの値が求められる。つまり、動的トルク信号と定常状態トルク信号で構成される目標トルク信号を求め、次に、その目標トルク信号に対し、係合しているクラッチを介して伝達されるべきトルク値を予測し、それを、運転条件に対して先に導き出された補償に加え合わせる（即ち減算する）と、目標トルク信号の予測動的トルク信号の部分を示す値が余りとして残ることになる。
【００４１】
実測動的トルクは、動的トルク誤差があるかどうか判定するため、プロセスブロック２４６で、予測動的トルク値と加え合わせられる。動的トルク誤差は、実測されたエンジン／クラッチ出力と、所与の目標トルク入力信号に対して期待され、予測された出力の間の差異を示している。この誤差は、目標トルク信号を補正することによって補償しなければならない運転条件における変化が起こったことを示している。更に具体的には、特定の目標トルク信号に対して予測又は期待されたトルク出力値がクラッチを介して伝達され、且つ実際の、即ち実測されたトルクが異なる場合には、発生した外部要因（即ち、道路及び／又は運転条件）が、クラッチのトルク伝達に悪影響を及ぼしている。
【００４２】
プロセスブロック２４６で動的トルク誤差が確定されると、その動的トルク誤差はプロセスブロック２５２で積分され、定常状態トルク信号が作り出される。先に述べたように、定常状態トルク信号は、プロセスブロック２３８で動的トルク信号と加え合わされ、エンジンにスロットル位置と運転条件の変化の両方に応じて目標エンジン速度を追尾させるために、係合されているクラッチを介して伝達しなければならないトルクの合計量を示す目標トルク信号を作り出す。なお、定常状態トルク値は、実測されたトルク出力（実測トルク出力）の値が予測されたトルク（予測トルク）の値と異なる場合に動的トルク信号に加えられる補償値なので、この値に差異を生じる如何なる事象も、間違った定常状態の補償を開始させることになる。この事態を防いで、正しいレベルの定常状態のトルク信号を維持するのを支援するために、プロセスブロック２５４で、追加の補償値が定常状態トルク信号に加えられる。
【００４３】
実際には、定常状態トルク補償によって間違った補正の生じる唯一の事象は、スロットル位置の変化である。更に具体的には、スロットル位置の変更が指示されると、目標エンジン速度及び従って目標トルク信号は、フローチャートの動的トルク信号部分に応じて、瞬時に変わることになる。しかしながら、定常状態トルク信号は、実測されたエンジン及びクラッチの出力から導き出され、エンジンがスロットル位置の変化に基づいてエンジンコントローラー入力に応答するのにかかる時間には遅延があるので、間違った定常状態トルク補償が作り出される。更に正確には、予測された合計トルクと予測動的トルクの値の瞬時の変化に比べ、実際のエンジン応答には遅延があるために、定常状態トルク信号は、同じ速度で変化できず、そのため、補償を行おうとしても、定常状態トルクの値に間違った変化を引き起こす。従って、プロセスブロック２５４で、定常状態遅延信号が、（プロセスブロック２５２からの）積分され又は積算された動的トルク誤差に加えられ、定常状態トルク値が、指示されたトルクの変化を迅速に補償するのを支援する。
【００４４】
本発明の方法は、プロセスブロック２５６で開始し、スロットル位置の変化によってエンジン目標速度が更新されると、エンジンコントローラーからの入力に基づいて、先ず定常状態トルク信号の値を予測することによって定常状態遅延を求める。予測された値は、新しいスロットル位置に応じて作り出されることになる正しい定常状態値に対応する。次に、プロセスブロック２５８で、目標トルク信号の変化に対する既知のエンジン応答時間に基づいて、エンジンが新しい目標エンジン速度に達するまでの遅延と、従って定常状態トルクが適切なレベルに達するまでの遅延とが予測される。なお、この遅延の値は、上記の予測値の場合と同様に、記憶されているルックアップ表から検索しても、或いは直接計算して訂正してもよい。最後に、プロセスブロック２５４で、予測された定常状態トルク値（プロセスブロック２５６）が、求められた遅延時間（プロセスブロック２５８）に対する積分された又は積算された（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）動的トルク誤差信号と加え合わされ、適切な定常状態トルク信号が作り出される。この様にして、プロセスブロック２４６で、スロットル位置の変化に応じて誤った動的トルク誤差が作り出された場合、プロセスブロック２５４で定常状態遅延信号を加え合わせることにより、積分された動的トルク誤差が増強されるので、誤った補正が考慮に入れられることになる。これは、エンジン応答において予測された遅延（プロセスブロック２５８）が終るまで続くので、（プロセスブロック２５２からの）実際の定常状態トルク補正は、スロットル位置の変化に応じた遅延からの影響が去ってしまうと元に戻る。従って、図４に全体を２２０で示す本発明の方法は、エンジン速度が上がるのに応じてクラッチ速度が上がるにつれ、目標エンジン速度を上げることによってエンジン速度制御を行う。本方法は、更に、運転条件が変わるにつれて効率的で円滑に作動するようにエンジン目標速度に対する補正を行う。
【００４５】
エンジンストール速度すなわちストール回転速度を決定するステップは、図５に示す本発明の実施形態と関連するエンジン速度制御曲線を開発するのに重要である。クラッチを介するトルク伝達を変動させることにより速度制御される加速中のエンジンに関連して、「エンジンストール回転速度」という用語は、クラッチ圧力を上げても、エンジンがもはや加速せず従って一定の回転速度（ＲＰＭ）を維持するようになってしまう点を指す。エンジンのストール回転速度は、指示されたスロットル位置と、目下係合しているギアと、そのエンジンのトルク生成能力と、クラッチ組立体のトルク伝達能力によって決まる。エンジン及びクラッチ組立体のストール回転速度は、実験的試験又は算術モデリングのような幾つかの方法で導き出すことができる。
【００４６】
エンジンストール回転速度は、以下の様に、指示されたスロットル位置の影響を受ける。エンジンが、スロットル位置の変化によって低速又はアイドル速度から加速するよう指示されると、クラッチ係合力即ち圧力、及び従ってクラッチを介して伝達されるトルクが、クラッチがエンジンを一定の速度に保持する点まで上げられる。これが、そのスロットル設定に対するエンジンストール回転速度である。指示されたスロットル位置が高いほど、ストール回転速度が高くなる。これは、ストール回転速度が、スロットル位置と関連して或る範囲に亘って変化することを意味する。ストール回転速度は、本質的に、クラッチがどの様にエンジン速度に影響を与えるかを示すので、ストール回転速度は、クラッチ係合力の量又はクラッチを介して伝達されるトルクの量で表わされてもよいし、エンジンが加速を止める点の、又はクラッチ速度対エンジン速度（即ち、クラッチの滑り）で表わされてもよい。
【００４７】
更に、ストール回転速度の範囲は、以下の様に、選択されたギアと車両に用いられている特定のエンジンの影響を受ける。先ず、選択されたギアは、そのギアがクラッチの被駆動部材に加える負荷によって２次的な影響を受ける。次に、エンジンのトルク発生能力は、ストール回転速度に強い影響を与える。例えば、２つのエンジンが、それぞれ同等のトルク伝達能力を有するクラッチで連結されている場合、大部分のトルクが回転速度（ＲＰＭ）範囲の低い部分で作られる、所与量のトルクを作り出すエンジンのストール回転速度は、ほぼ同じ量のトルクを作り出すがＲＰＭ範囲のより高い部分でそれを作り出すエンジンのストール回転速度よりも低い。更に、用いられている特定のクラッチのトルク伝達能力は、ストール回転速度に影響を与えると理解頂きたい。ストール回転速度は、各ギア及び各特定のエンジン及び変速機の形状毎に、スロットル位置の範囲に亘って終始変わらないので、一旦ストール回転速度が求められると、通常、ルックアップ表又は引用表に記憶される。
【００４８】
加速中のエンジンの速度を調整するためにクラッチ係合の選択的制御にエンジン速度制御を用いることに関して、「目標エンジン速度」という用語と、それに関連する概念は、一般的には数多くの意味で使われるが、ここで用いる専門用語としては、明確に理解して頂きたい。一般的用途では、「目標エンジン速度」という語句は、「エンジン速度制御」方法又は戦略において用いられる。ここで用いる「エンジン速度制御」という用語は、エンジンを特定の速度（ＲＰＭ）に保持するか、エンジンを特定の速度に制限するか、又はエンジン速度（従って、その加速度）をその作動範囲に亘って制御するという意味である。従って、概略的に言えば、目標エンジン速度を使用するエンジン速度制御は、静的又は動的何れでもよい。更に詳細には、加速することが要求されたとき、特定の負荷（車両の質量と慣性）がかかっておりかつ特定のギヤの状態にあるエンジンは、係合されているクラッチを介してトルク伝達を制御することによって、特定の、かつ所定の静的目標エンジン速度に保たれる。先に述べたように、静的目標エンジン速度を単独で使用するのは、デュアルクラッチ変速機には適していない。従って、上記のように、本発明の方法は、エンジンにクラッチ速度の変化に応じて変化する目標エンジン速度を追尾させるだけでなく、それ自体の中でループを描いて、外部運転条件の変化を補償するエンジン速度制御として作用する。このことは、従来技術のエンジン速度制御法を大きく凌ぐ利点であるが、追加のステップを使用して、デュアルクラッチ変速機を使用する車両の乗り心地や運転感覚に関する制御を強化することもできる。
【００４９】
この点を示すために、制御にクラッチトルク伝達を利用する従来型エンジン速度制御法では、一旦そのエンジン及び変速機組立体に対するストール回転速度が既知になると、目標エンジン速度は、単純にストール回転速度か又はその僅か下に設定されると理解頂きたい。これは上記の静的目標エンジン速度であり、クラッチは、エンジン速度をストール回転速度に保持するように制御される。ストール回転速度は、エンジンが減速される前に所与のスロットル位置に対して最大のクラッチ圧力を掛けることのできる点なので、そのエンジン速度で最大のトルク伝達を行い、それによって、特定のスロットル設定にあるエンジンに関し最大の車両加速度を提供する。これは、エンジンがスロットル位置まで加速しようとするときに、エンジン速度と従ってトルク出力とが、クラッチの係合圧力によって一定に保たれるので、クラッチ速度が上がり続け、かつ車両を加速するために起こる。しかしながら、目標エンジン速度をストール回転速度に維持するこの方法には、所与のエンジン速度では、エンジンの有効なトルク出力の一部分しか利用できないという実際上の限界がある。更に、エンジンをストール回転速度に保持する以上にクラッチ圧力を増すと、エンジン速度とトルク出力が落ちるので、クラッチ速度は、エンジン速度より相対的にかなり下で限界に達するでことになる。従って、静的目標エンジン速度だけを使用する場合、運転者がスロットル位置を連続的に上げて、より高いエンジン速度を指示すれば、運転性の粗さに関する上記の欠点が生じることになる。これにより、エンジン速度は明確且つ区別可能な段階で制御されるようになる。これは又、運転者に、エンジン速度を上げて継続的にエンジンを加速する必要が生じる度に、スロットルを最高位置に設定させ、結果的に効率が損なわれることになる。更に、ギアシフトが必要な場合、円滑なシフトを達成するためのエンジン及びクラッチ速度のタイミングが難しくなり、付加的な更に複雑なサブルーチン法が必要となる。
【００５０】
従って、継続的に再決定される目標エンジン速度を利用する本発明の方法は、本質的に目標エンジン速度曲線、つまり動的目標を提供する。エンジントルク出力、従って動力は、エンジン速度に結び付いており、エンジンは、その最大使用可能トルクを十二分に作り出すにはその速度を上げることができるようになっていなければならないため、動的目標エンジン速度曲線を確立することは重要である。更に、最大量のトルクを、円滑にクラッチを介して効率的に伝達するには、クラッチ速度は最終的にエンジンと同じ速度に達し、基本的にロックされているか、又は名目上スリップしているモードになければならない。最後に、クラッチをエンジンと係合できるようにする方法は、クラッチ係合の粗さや、エンジン、クラッチ及び車両の加速度の点で、車両の運転感覚に直接関係がある。
【００５１】
本発明の様に動的目標エンジン速度を使用する場合、たとえ静的目標エンジン速度を使って、最初はエンジンを先ずストール回転速度を目指して加速する場合であっても、クラッチ圧力、従ってトルク伝達が僅かに減少して、エンジン速度を上げることができる遷移点がある。この遷移点は、エンジンのストール回転速度の或る部分に達するクラッチ速度によって定義できる。遷移点は、本発明のエンジン速度制御曲線の最初の制御点であり、上昇するエンジン速度とクラッチ係合が円滑で効率的であるような時に生じる。この遷移点については、後に詳しく論じる。しかしながら、この第１の遷移点に到達して、クラッチ圧力が僅かに減少してエンジン速度が上がるようになると、クラッチ速度も、第２の遷移点に到達するまで上がる。この第２の遷移点は、クラッチ速度がエンジン速度と合致し、クラッチとエンジンとが本質的にロックされる点である。本発明のエンジン速度制御曲線を表すのは、クラッチ係合の制御によりエンジン速度の上昇が許容される時間の間である、図５に示す複数の遷移点間の範囲である。換言すれば、本発明は、エンジン速度制御曲線のこの部分の間の、動的目標エンジン速度の境界の決定によって明確にされる。
【００５２】
各ギア及び各可能なスロットル設定毎に動的目標エンジン速度を正確に引き出す能力を提供するために、本発明は、更に、目標エンジン速度方程式を使用する段階を提供する。この方程式は、更に、デュアルクラッチ変速機１０のクラッチの係合と、エンジン、従って車両の加速速度に関連する望ましい運転性と快適性の問題を考慮する能力を備えている。これは、エンジン及びクラッチ速度の上昇速度に直接影響を与え、車両の乗り心地特性を作動的に制御する、作動的に選択可能な制御定数によって実現される。従って、目標エンジン速度を継続的に再決定することによりエンジン速度制御を行うために、本方法は、更に、エンジン及びクラッチ速度の上昇速度に影響を与える目標エンジン速度方程式を使用する段階を含んでおり、前記式は以下のように定義され、
【００５３】
【数１】
2004251447.tif 000003
【００５４】
ここに、Ｔは目標エンジン速度、Ｓは目下（今現在）のギアとスロットル位置に対して求められたストール回転速度、Ｃはクラッチ速度、Ｋは制御定数である。エンジンがスロットル位置に対応する速度まで加速すると、それに応じてクラッチ速度に変化が生じるので、この方程式を使って目標エンジン速度を継続的に再決定する必要がある。
【００５５】
本発明のエンジン速度制御が始まる最初の遷移点に関し、ストール回転速度と制御定数Ｋは、定義因数である。一般的にいえば、方程式から、ストール回転速度「Ｓ」に加えられている複素項（ｃｏｍｐｌｅｘ  ｔｅｒｍ）により、目標エンジン速度が最初にストール回転速度より僅かに高く設定されるので、クラッチは、エンジンがそのストール回転速度に近づき、しかもエンジンが指示されたスロットル位置に応じて加速できるようにする点に係合されることが分かる。次に、クラッチ速度（Ｃ）が上がると、目標エンジン速度（Ｔ）は、クラッチ速度とエンジン速度が同じになる点まで、少し低い速度で増大する。本発明にとって重要な、目標エンジン速度曲線が始まる遷移点を設定するのが、Ｋ値であり、クラッチ速度がエンジン速度に近づく速度を制御する定数である。更に具体的に言えば、車両の乗り心地特性を制御する本方法の能力は、制御定数Ｋを通して提供される。これを、図５にグラフで分かり易く示している。
【００５６】
図５では、相対的なスロットル位置を時間に対してグラフ表示しており、全体を４００で示している。スロットル位置の増加を４０２で示している。このスロットル位置の変化によって、ＥＣＵは、エンジン加速を指示することにより本発明の方法を開始させる。スロットル位置の減少を４０４で示している。図５に全体として４２０で示すように、エンジンとクラッチの関連活動を、決定された目標エンジン速度と関連付けて示している。具体的には、クラッチ速度を実線４０６で示しており、クラッチを介するトルク伝達を制御して、エンジンに、点線４０８で示す目標エンジン速度を追尾させ、それにより、全体的に実線４１０で示す最終的なエンジン加速曲線を作り出そうとしている。この相互作用をグラフにするために、速度を相対値として垂直軸に取り、時間を水平軸に沿って示している。４２０の線に対する時間基準は、４００のスロットル位置と、同様に全体を４４０で示す圧力曲線とに対して示す時間と対応している。圧力曲線４４０は、係合されたクラッチに加えられ、エンジンに動的目標エンジン速度４０８を追尾させる圧力を示している。図５に示すように、４２０は、大きな全エンジン加速曲線と、それに関連する構成要素を示している。しかし、２つの遷移点の間の曲線の、開放されハッチングされていない領域だけは、本発明のエンジン速度制御を包含する動的目標エンジン速度部分４０８である。図の残りの部分は、本発明の範囲外のエンジン加速曲線部分である。
【００５７】
図５で、所与のスロットル位置に対するエンジンストール回転速度（Ｓ）を、水平方向の点線４２２で示す。先に述べたように、本発明のエンジン速度制御は、エンジンの全作動範囲に適用されるわけではなく、制御が開始され、同様に停止される或る遷移点を有している。これらの点は、方程式によって、更に具体的には制御定数及びエンジンストール回転速度に関係する算術的関係によって定義される。特に、本発明のエンジン速度制御は、クラッチ速度がエンジンストール回転速度の所定の百分率に到達した後、目標エンジン速度を継続的に再決定する段階で開始され、エンジン速度制御は、クラッチ速度がエンジンストール回転速度の所定の倍数に到達した後、終結する。制御定数を適用する際、第１の遷移点は（[２-Ｋ]×Ｓ）として定義するのが最良であることが分かっており、ここにＫは選択された制御定数であり、Ｓは所与のスロットル位置でのストール回転速度である。同様に、第２の遷移点は（Ｋ×Ｓ）として定義するのが最良であることが分かっており、ここにＫは選択された制御定数であり、Ｓは所与のスロットル位置でのストール回転速度である。従って、図５に示すように、本発明のエンジン速度制御が始まる第１の遷移点は、垂直方向点線４２４に沿って生じ、そこで、上昇しているクラッチ速度は、水平方向の点線４３０で示すエンジンストール回転速度の（[２-Ｋ]×Ｓ）と一致する。第２の遷移点は、垂直方向点線４２６に沿って生じ、そこで、クラッチ速度は、水平方向点線４３２で示す（Ｋ×Ｓ）でのエンジン速度に到達する。
【００５８】
本発明のエンジン加速曲線の目的は、エンジンに目標エンジン速度を追尾させるだけではなく、クラッチを円滑に且つエンジントルクを最も効率的に伝達できるように係合させることである。Ｋ値と、そのストール回転速度に対する関係が、目標エンジン速度の上昇率と、クラッチ速度がエンジン速度と一致する速度を決定し、それによって、クラッチ係合の相対的な「感覚」即ち円滑さを提供する。方程式の適用時、Ｋの相対値が、クラッチ係合の速度、従って車両加速の速度を制御する。算術的には、Ｋは１より大きく２より小さくなければならない。Ｋの値を１近くに設定すると、クラッチ係合、従って車両の乗り心地が、極端に速いクラッチ係合と、静的目標エンジン速度からクラッチロッキング事象への急激なエンジン加速により不快なものになる。つまり、Ｋの値を１近くに設定すると、２つの遷移点をストール回転速度に近づけることになるので、加速曲線の動的目標部分（図５の垂直方向点線４２４と４２６との間）が非常に狭くなり、クラッチは、クラッチの滑りをほとんど伴うことなく迅速にロックアップされることになる。
【００５９】
Ｋの値を２近くに選択すると、クラッチ係合は、円滑且つ時間の掛かるものとなり、従ってクラッチロック点（ロックアップ点）までのエンジン加速がゆっくりしたものとなるので車両の乗り心地は良くなる。１．５という中間的Ｋの値は、大部分の現在のエンジン及び車両に対して、加速と円滑さを最高に調和させたものであると広く考えられている。しかし、これは、ギア選択及び車両重量と同様、先に述べたように、エンジン及びクラッチの能力に大きな影響を受ける。この様に、Ｋの値は、車両の加速の相対的な円滑さと、クラッチ係合の相対的な粗さを制御する。その車両に固有のものとして選択された所定の所望の運転感覚に基づいてプログラム可能な変数を提供するため、任意に調整が行われると言える。なお、目標エンジン速度の決定は部分的には選択されたギアに基づいているので、所望すれば、各ギア毎に異なるＫの値を使用できるものと理解頂きたい。Ｋ項によって柔軟性が与えられるので、Ｋは、どんな車両でも、どんなエンジンとデュアルクラッチ変速機の組み合わせとでも協働できるように、本発明の範囲内で調整することができる。
【００６０】
方程式の解は、特定の瞬間のクラッチ速度に対する目標エンジン速度を提供し、それがプロセスブロック２３２へ送られ（図４）、実測（実際の）エンジン速度に加え合わされ、目標エンジン速度と実際のエンジン速度の間の差即ち誤差が作り出される。しかし、プロセスブロック２３０における方程式の解は、エンジンの加速度に応じてクラッチ速度が上がるにつれ方程式（方程式を用いた計算）を繰り返すことによって、動的目標エンジン速度、又は言い換えると目標エンジン曲線の決定に配慮しているものと理解頂きたい。
【００６１】
従って、図４に全体を２２０で示す本発明の方法は、目下係合しているギアとエンジンスロットル位置に基づき、クラッチがエンジンと係合する速度に影響を与える制御定数を繰り返し決定する形で含んでいる方程式を使って、目標エンジン速度曲線を提供する。制御定数「Ｋ」は、クラッチ係合の相対的な「感覚」又は円滑さを提供する。この様に、本発明は、制御方程式内の定数を変動させることによって、車両の加速の相対的な円滑さとクラッチ係合の粗さに関する所定の選択に許容するエンジン速度制御曲線を提供する。従って、特定の選択されたギアの特定のスロットル位置に対して求められたエンジン速度制御曲線だけでなく、範囲全体の目標エンジン曲線が、各使用可能ギアの考えられる各スロットル位置に対して続いて、作られる。瞬間の方程式の繰り返しの解は、目標の無休の再計算を実行するのではなく、サンプリング速度又は別の増分割り出し（ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌ  ｉｎｄｅｘｉｎｇ）によって制御してもよいものと理解頂きたい。更に、適切な目標エンジン速度曲線が一旦決定されると、それらは、方程式の段階を要求して（プロセスブロック２３０）継続中の計算プロセスを続けるのではなく、記憶されかつ参照される。
【００６２】
以上、本発明について、分かり易い方法で説明した。用いている専門用語は、自然な記述言語であり、限定を意図したものではない。本発明には、上記教示に照らし、多くの修正及び変更を加えることができる。従って、本発明は、上記請求項の範囲内で、具体的に説明した以外の様式で実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の方法段階によって制御されるデュアルクラッチ変速機の一般化した概略図である。
【図２】本発明の方法段階によって制御されるデュアルクラッチ変速機のクラッチアクチュエーター用の電気液圧制御回路の概略図である。
【図３】デュアルクラッチ変速機を制御するための本発明の方法のブロック図フローチャートである。
【図４】デュアルクラッチ変速機を制御するための本発明の方法のブロック図フローチャートである。
【図５】デュアルクラッチ変速機を制御するための本発明の方法のエンジン速度制御のグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１２  クラッチ組立体                    １４、１６  入力軸
１８  副軸                              ２０  出力軸
２２  後進副軸
２４、７４、７６、７８、８０  シンクロナイザー
３２、３４  クラッチ機構
１２０、１２２  アクチュエーター電磁弁
１２４、１２６  オン／オフ電磁弁
１２８、１３０  使用可能弁              ２００、２２０  本発明の方法
４００  スロットル位置                  ４２０  エンジン速度及びクラッチ速度曲線
４４０  圧力曲線
【図１】
2004251447.tif 000005
【図２】
2004251447.tif 000006
【図３】
2004251447.tif 000007
【図４】
2004251447.tif 000008
【図５】
2004251447.tif 000009