デュアルクラッチ式自動変速機およびその変速制御方法
【課題】要求ギヤ段が成立していないときでも運転者の加速要求を満足させることが可能なデュアルクラッチ式自動変速機およびその変速制御方法を提供する。
【解決手段】デュアルクラッチ式自動変速機１の変速制御装置３は、現在ギヤ段検出部１１１と、要求ギヤ段演算部１１２と、アクセル踏込検出部１１４と、アクセルの踏込みが検出されたときの要求ギヤ段に向かってシフト中である第１または第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算部１１５と、シフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値Ｅより大きい場合は第１または第２シフト機構によって要求ギヤ段Ｇｄを成立させ要求ギヤ段Ｇｄに対応するクラッチを接続して走行し、シフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には第１または第２シフト機構によって成立している現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御部１１６と、を備える。
【解決手段】デュアルクラッチ式自動変速機１の変速制御装置３は、現在ギヤ段検出部１１１と、要求ギヤ段演算部１１２と、アクセル踏込検出部１１４と、アクセルの踏込みが検出されたときの要求ギヤ段に向かってシフト中である第１または第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算部１１５と、シフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値Ｅより大きい場合は第１または第２シフト機構によって要求ギヤ段Ｇｄを成立させ要求ギヤ段Ｇｄに対応するクラッチを接続して走行し、シフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には第１または第２シフト機構によって成立している現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御部１１６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの入力軸それぞれに原動機の回転駆動力を伝達可能なデュアルクラッチを有するデュアルクラッチ式自動変速機およびその変速制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シフト変更の際にトルク切れをなくすことができるデュアルクラッチ式自動変速機（特許文献１）が注目されている。このようなデュアルクラッチ式自動変速機は、同心に設けられ偶数段および奇数段のギヤが夫々固定された２つの入力軸と、入力軸と平行に配置され偶数段および奇数段の従動ギヤを支承する第１副軸と、偶数段および奇数段の従動ギヤのうち残りの従動ギヤを支承する第２副軸と、を有している。またエンジンと２つの入力軸との間にはトルク伝達を夫々断接する２つのクラッチを有している。
【０００３】
デュアルクラッチ式自動変速機はこのような構成によって、一方の入力軸に連結されるクラッチが接続状態となりエンジントルクを一方の入力軸から所定のギヤ段を介していずれか一方の副軸を回転させ車両を走行させる。このときクラッチが切断状態である他方の入力軸では車両の走行状態、アクセルの操作状態、および車速のプレシフト変速線の通過等から次に変速される所定のギヤ段が制御装置によって予測され、いずれかの副軸に予測された待機ギヤ段が成立し待機している場合がある。このような状態において運転者が加速を欲しアクセルを踏込むと制御装置が運転者の加速要求を満たすことが可能な所定の要求ギヤ段へのシフトを要求する。このとき、要求ギヤ段が待機ギヤ段と一致していれば接続されていた一方の入力軸のクラッチの係合が解除されていくとともに、切断状態であった他方の入力軸のクラッチが係合されていき、やがて他方の入力軸にエンジントルクが完全に伝達され要求ギヤ段によって車両が走行する。これによって短時間で変速動作が完了し変速時にトルク切れをおこしにくい構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、要求ギヤ段が待機ギヤ段と一致していないとき、または待機ギヤ段がなく、まったく成立していないときには、まず要求ギヤ段に向かってシフトし要求ギヤ段を成立させなければならない。そしてシフト成立後に要求ギヤ段に対応する他方の入力軸のクラッチを係合して変速しなければならない。このとき要求ギヤ段にシフトするための時間が長すぎると変速時にもたつき感が発生し運転者が満足する加速感を得づらくなる場合がある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、要求ギヤ段が成立していないときでも運転者の加速要求を満足させることが可能なデュアルクラッチ式自動変速機およびその変速制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチおよび前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチを有するデュアルクラッチと、前記第１入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および前記第２入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構と、変速指令が送出されると、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行い、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機に接続される入力軸に対応するクラッチを、前記原動機の回転数が前記接続される入力軸の回転数と同期すると接続する係合制御を行なう変速制御装置と、を備え、前記変速制御装置は、現在成立している現在ギヤ段を検出する現在ギヤ段検出部と、運転者のアクセル操作状態および車両の走行状態に基づき前記現在ギヤ段の次に選択すべき要求ギヤ段を演算する要求ギヤ段演算部と、前記運転者のアクセルの踏込みを検出するアクセル踏込検出部と、前記アクセル踏込検出部によって前記アクセルの踏込みが検出されると、当該アクセルの踏込みが検出されたときの前記要求ギヤ段に向かってシフト中である前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算部と、前記演算されたシフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きい場合は前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって前記要求ギヤ段を成立するまで待ち前記要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して走行し、前記演算されたシフト進行度が前記シフト変更閾値より小さい場合には前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって成立している前記現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御部と、を備える。
【０００８】
請求項２に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、請求項１において、前記シフト進行度演算部における前記進行度の演算は、前記要求ギヤ段にシフト中の前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフトの区分された段階に基づいて行なう。
【０００９】
請求項３に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、請求項１または２において、前記変速制御装置は、前記要求ギヤ段へのシフトの開始時点から計時を行なうシフト時間計測部を有し、前記シフト進行度演算部における前記進行度の演算は、前記シフト時間計測部によって計測された前記シフトの開始時点から前記アクセルの踏込みが検出されたときまでの経過時間と前記シフトの開始時点からシフト完了までのシフト所定時間に基づいて行なう。
【００１０】
請求項４に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記アクセル踏込検出部は前記運転者が踏込んだ前記アクセルのアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方を検出し、前記走行ギヤ段選択制御部は前記アクセル踏込み量および前記アクセル踏込み速度の少なくとも一方の大きさに応じて前記シフト変更閾値を変更する。
【００１１】
請求項５に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項において、前記要求ギヤ段にシフトした場合に得られる要求ギヤ段加速力、前記現在ギヤ段の場合に得られる現在ギヤ段加速力、および前記運転者が踏込んだ前記アクセル踏込み量および前記アクセル踏込み速度の少なくとも一方から求めた前記運転者が要求している運転者要求加速力を夫々演算する加速力演算部を有し、前記走行ギヤ段選択制御部において、演算された前記要求ギヤ段加速力および前記現在ギヤ段加速力のうち前記運転者要求加速力により近い加速力を実現できる前記要求ギヤ段または前記現在ギヤ段が選択されるよう前記シフト変更閾値を変更する。
【００１２】
請求項６に係る変速制御方法の発明は、同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチおよび前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチを有するデュアルクラッチと、前記第１入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および前記第２入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構と、変速指令が送出されると、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行い、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機に接続される入力軸に対応するクラッチを、前記原動機の回転数が前記接続される入力軸の回転数と同期すると接続する係合制御を行なう変速制御装置とを備えたデュアルクラッチ式自動変速機の前記変速制御装置の変速制御方法であって、前記変速制御方法は、前記運転者のアクセルの踏込みを検出するアクセル踏込検出ステップと、前記アクセル踏込検出ステップによって前記アクセルの踏込みが検出されると、当該アクセルの踏込みが検出されたときの前記要求ギヤ段に向かってシフト中である前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算ステップと、前記演算されたシフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きい場合は前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって前記要求ギヤ段を成立するまで待ち前記要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して走行し、前記演算されたシフト進行度が前記シフト変更閾値より小さい場合には前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって成立している前記現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、車両走行中に運転者が加速を欲してアクセルを踏込んだ場合に、アクセルを踏込んだ時点における要求ギヤ段へのシフトの進行度がシフト進行度演算部によって演算される。そして演算された進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きいか否かをシフト進行度演算部によって演算する。シフト進行度がシフト変更閾値より大きい場合は、このままシフトを続行すると短時間で変速が完了することを示している。この場合には、シフトを続行させ要求ギヤ段に速やかにシフトし、要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して車両を加速させ力強く走行させる。また、アクセルを踏込んだ時点でのシフト進行度がシフト変更閾値より小さい場合は、変速の完了までに時間がかかることを示している。この場合、要求ギヤ段へのシフトの完了を待っているとトルクの低下が発生してしまう。そこですでに成立されている現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し車両を走行させる。これにより、トルクの低下を抑制でき運転者が感じるフィーリングの悪化を防止できる。
【００１４】
請求項２に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、請求項１において、シフト進行度演算部の演算は、要求ギヤ段に向ってシフト中の第１または第２シフト機構が位置する区分された段階（作動状態）に基づいて行なう。このような低コスト、かつ簡易な構成によってシフトの進行度を容易に演算する。
【００１５】
請求項３に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、請求項１または２において、シフト進行度演算部では、シフト時間計測部によって計測されたシフトの開始時点からアクセルの踏込みが検出されたときまでの経過時間とシフトの開始時点からシフト完了までのシフト所定時間に基づいて行なう。このような時間の計測によりシフトの進行度をより高精度に演算できる。
【００１６】
請求項４に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、請求項１乃至３のいずれか１項において、アクセル踏込検出部が検出したアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方の大きさに応じてシフト変更閾値を変更する。アクセル踏込み量が大きいとき、或いはアクセル踏込み速度が早いときには、運転者が大きな加速を強く望んでいると判断できる。このため加速力のより大きな要求ギヤ段の選択がされるようにシフト変更閾値を変更する。これにより、若干のもたつき感が発生しても運転者の要求通りに要求ギヤ段によって力強い加速力を得ることができる。
【００１７】
請求項５に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、請求項１乃至４のいずれか１項において、運転者が踏込んだアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方から求めた、運転者が要求している運転者要求加速力が演算される。そして別途演算された要求ギヤ段加速力と現在ギヤ段加速力のうち運転者要求加速力により近い加速力を実現するギヤ段が選択されるようシフト変更閾値を変更する。これにより、車両は常に運転者が要求する運転者要求加速力に近い加速力で走行でき、運転者の加速力に対する満足感を満たすことができる。
【００１８】
請求項６に係る変速制御方法の発明によれば、請求項１と同様の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機を適用可能な車両の一部の構成を示したブロック図である。
【図２】デュアルクラッチ式自動変速機の変速機部分の構造を示すスケルトン図である。
【図３】シフトクラッチの詳細説明図である。
【図４】フォークの駆動機構を示す図である。
【図５】シフトにおけるスリーブとシンクロナイザリングとの関係をスリーブの内歯のチャンファとシンクロナイザリングのチャンファとの関係で示した図である。
【図６】変速線の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る変速制御装置のシフト中における車両速度やギヤ段の状態を示した図である。
【図８】シフトの４工程及び変速制御閾値Ｅを説明する図である。
【図９】第１の実施形態の制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化したデュアルクラッチ式自動変速機の第１の実施形態について、図１〜図９を参照し説明する。図１は、本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機１を適用可能な車両の一部の構成を示したブロック図である。図１に示す車両はＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）タイプの車両であり、原動機の一例でありガソリンの燃焼によって駆動されるエンジン４、本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機１、差動装置１４（ディファレンシャル）、駆動軸１５ａ、１５ｂ、駆動輪１６ａ、１６ｂ（前輪）および図示しない従動輪（後輪）を備えている。
【００２１】
図２に示すように、デュアルクラッチ式自動変速機１は、複数のギヤ段が形成され収納されるミッションケース１１、およびデュアルクラッチ４０（本発明のデュアルクラッチに該当する）を収納するクラッチハウジング１２を有している。ミッションケース１１およびクラッチハウジング１２によってケース１０を形成している。
【００２２】
また、デュアルクラッチ式自動変速機１は、ミッションケース１１に収容される複数のギヤ段の切替え（変速シフト）、およびデュアルクラッチ４０が有する後述する第１クラッチディスク４１（本発明の第１クラッチを構成する）および第２クラッチディスク４２（本発明の第２クラッチを構成する）の切替えを制御する本発明に係る変速制御装置を有している。変速制御装置はエンジン４の作動を制御するＥＣＵ２（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とＴＣＵ３（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とから構成されている（図１参照）。
【００２３】
図１に示すように、ＴＣＵ３には、デュアルクラッチ４０の切替え制御を行なう第１、第２クラッチアクチュエータ１７、１８が有する各モータ１９ａ、１９ｂ、各モータ１９ａ、１９ｂが出力するストロークを検出するストロークセンサ１７ａ、１８ａ、車速センサ２３ａ、２３ｂ、第１および第２入力軸回転数センサ２４ａ、２４ｂが接続されている。またＴＣＵ３には、後述する第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４をそれぞれ作動させるフォーク駆動機構１３０の各モータ１３１、およびストロークを検出するシフトストロークセンサ１３６〜１３９が接続されている（図４参照）。これによってＴＣＵ３は各機器とデータの授受を行なったり、各機器に対して制御指令を行なったりする。ＴＣＵ３はＥＣＵ２と接続されＣＡＮ通信によってＥＣＵ２と相互に情報を交換しながらデュアルクラッチ式自動変速機１の変速制御を適切に行なう。
【００２４】
ＥＣＵ２には、図１に示すようにエンジン４の出力軸４ｂ近傍に設けられたエンジン４の出力軸回転数センサ４ａ、エンジン４が有するスロットルボデーのスロットルバルブを開閉するモータ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、燃料噴射をおこなうインジェクタ（いずれも図略）、およびアクセルペダルＰに設けられたアクセル開度センサ２７等が接続されている。これによって各機器とデータの授受を行なったり、各機器に対して制御指令を行なったりする。例えば、取得したＴＣＵ３からのデータを含んだ以上の情報に基づきスロットルボデーのモータを駆動しスロットルバルブの開度を制御する、或いは、インジェクタの燃料噴射量を制御する等してエンジン回転数Ｅｒｐｍを制御する。
【００２５】
図２に示すように、デュアルクラッチ式自動変速機１は、前進７速のデュアルクラッチ式自動変速機であり、ケース１０内の軸線方向に、第１入力軸２１、第２入力軸２２、第１副軸３１、および第２副軸３２を備えている。またケース１０内には、デュアルクラッチ４０、各ギヤ段の駆動ギヤ５１〜５７、最終減速駆動ギヤ５８、６８、各ギヤ段の従動ギヤ６１〜６７、後進ギヤ７０、およびリングギヤ８０を備えている。以降、第１入力軸２１、第２入力軸２２、第１副軸３１、および第２副軸３２と同一軸方向を入力軸方向と称す。
【００２６】
第１入力軸２１は、軸受によりミッションケース１１、およびクラッチハウジング１２に対して回転可能に支承されている。第１入力軸２１の外周面には、軸受けを支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。そして、第１入力軸２１には、複数の奇数段駆動ギヤである１速駆動ギヤ５１および３速駆動ギヤ５３が直接形成されている。また複数の奇数段駆動ギヤである５速駆動ギヤ５５および７速駆動ギヤ５７は、第１入力軸２１の外周面に形成された外歯スプラインにスプライン嵌合により圧入され固定されている。また、第１入力軸２１の端部外周面には、第１クラッチディスク４１の内径部にスプライン係合される連結部（スプライン）が形成されている。これにより第１クラッチディスク４１の内径部は連結部に係合され第１入力軸２１上を入力軸方向に進退移動可能となっている。
【００２７】
第２入力軸２２は、中空軸状に形成されており、第１入力軸２１の１部の外周に複数の軸受を介して回転可能に支承され、且つ、軸受によりミッションケース１１、およびクラッチハウジング１２に対して回転可能に支承されている。つまり、第２入力軸２２は、第１入力軸２１に対して同心に相対回転可能に配置されている。また、第２入力軸２２の外周面には、第１入力軸２１と同様に、軸受けを支持する部位と複数の外歯歯車が形成されている。第２入力軸２２には、複数の偶数段駆動ギヤである２速駆動ギヤ５２、４速駆動ギヤ５４および６速駆動ギヤ５６が形成されている。また、第２入力軸２２の端部外周面には、第２クラッチディスク４２の内径部にスプライン係合される連結部（スプライン）が形成されている。これにより第２クラッチディスク４２の内径部は連結部に係合され第２入力軸２２上を入力軸方向に進退移動可能となっている。
【００２８】
第１副軸３１は、軸受によりミッションケース１１およびクラッチハウジング１２に対して回転可能に支承され、ミッションケース１１内において第１入力軸２１に平行に配置されている。また、第１副軸３１の外周面には、最終減速駆動ギヤ５８が形成されるとともに、軸受けを支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。
【００２９】
第１副軸３１の外歯スプラインには、後述する第１シフトクラッチ１０１（本発明の第１シフト機構に該当する）、および第３シフトクラッチ１０３（本発明の第２シフト機構に該当する）の各クラッチハブ２０１がスプライン嵌合により圧入されている。最終減速駆動ギヤ５８は、リングギヤ８０に噛合している。
【００３０】
さらに、第１副軸３１には、１速従動ギヤ６１、および３速従動ギヤ６３、４速従動ギヤ６４、および後進ギヤ７０を遊転可能に支持する支持部が形成されている。
【００３１】
１速従動ギヤ６１は第１入力軸２１に形成された１速駆動ギヤ５１と噛合し、１速ギヤ段（本発明の奇数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって１速従動ギヤ６１が選択されると、第１シフトクラッチ１０１のスリーブ２０２が１速従動ギヤ６１側に移動して１速従動ギヤ６１と第１副軸３１とを相対回転不能に接続する。これにより１速従動ギヤ６１と第１副軸３１とが一体的に回転する状態となる（なお、この状態を変速段が成立した状態という。以降２速段〜７速段、および後進段についても同様である）。このとき、第１シフトクラッチ１０１の作動の状態は第１シフトクラッチ１０１用のシフトストロークセンサ１３６によって監視され第１シフトクラッチ１０１が現状どのような状態であるかＴＣＵ３によって把握されている。以降、第２シフトクラッチ１０２〜第４シフトクラッチ１０４も同様である。
【００３２】
３速従動ギヤ６３は、第１入力軸２１に形成された３速駆動ギヤ５３と噛合し、３速ギヤ段（本発明の奇数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって３速従動ギヤ６３が選択されると、第１シフトクラッチ１０１のスリーブ２０２が３速従動ギヤ６３側に移動して３速従動ギヤ６３と第１副軸３１とを相対回転不能に接続する。これにより３速従動ギヤ６３と第１副軸３１とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３３】
４速従動ギヤ６４は、第２入力軸２２に形成された４速駆動ギヤ５４と噛合し、４速ギヤ段（本発明の偶数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって４速従動ギヤ６４が選択されると、第３シフトクラッチ１０３のスリーブ２０２が４速従動ギヤ６４側に移動して４速従動ギヤ６４と第１副軸３１とを相対回転不能に接続する。これにより４速従動ギヤ６４と第１副軸３１とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３４】
さらに、ＴＣＵ３によって後進ギヤ７０が選択されると、第３シフトクラッチ１０３のスリーブ２０２が後進ギヤ７０側に移動して後進ギヤ７０と第１副軸３１とを相対回転不能に接続する。これにより後進ギヤ７０と第１副軸３１とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。なお、後進ギヤ７０は、第２副軸３２に遊転可能に支持される２速従動ギヤ６２と一体的に形成された小径ギヤ６２ａに常に噛合している。
【００３５】
第２副軸３２は、軸受によりミッションケース１１およびクラッチハウジング１２に対して回転可能に軸承され、ミッションケース１１内において第１入力軸２１に平行に配置されている。また、第２副軸３２の外周面には、第１副軸３１と同様に、最終減速駆動ギヤ６８が形成されるとともに、軸受けを支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。第２副軸３２の外歯スプラインには、第２シフトクラッチ１０２（本発明の第２シフト機構に該当する）、および第４シフトクラッチ１０４（本発明の第１シフト機構に該当する）の各クラッチハブ２０１がスプライン嵌合により圧入されている。最終減速駆動ギヤ６８は、差動装置１４のリングギヤ８０に噛合している。リングギヤ８０は、最終減速駆動ギヤ５８および最終減速駆動ギヤ６８に噛合されることで、第１副軸３１および第２副軸３２に常時回転連結される。このリングギヤ８０は、ケース１０に軸支される出力軸（図略）および差動装置１４を介して駆動軸１５ａ、１５ｂおよび駆動輪１６ａ、１６ｂに回転連結されている。さらに、第２副軸３２には、以上、２速従動ギヤ６２、５速従動ギヤ６５、６速従動ギヤ６６、７速従動ギヤ６７、を遊転可能に支持する支持部が形成されている。
【００３６】
２速従動ギヤ６２は第２入力軸２２に形成された２速駆動ギヤ５２と噛合し、２速ギヤ段（本発明の偶数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって２速従動ギヤ６２が選択されると、第２シフトクラッチ１０２のスリーブ２０２が２速従動ギヤ６２側に移動して２速従動ギヤ６２と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。これにより２速従動ギヤ６２と第２副軸３２とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３７】
また、５速従動ギヤ６５は、第１入力軸２１に形成された５速駆動ギヤ５５と噛合し、５速ギヤ段（本発明の奇数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって５速従動ギヤ６５が選択されると、第４シフトクラッチ１０４のスリーブ２０２が５速従動ギヤ６５側に移動して５速従動ギヤ６５と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。これにより５速従動ギヤ６５と第２副軸３２とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３８】
また、６速従動ギヤ６６は、第２入力軸２２に形成された６速駆動ギヤ５６と噛合し、６速ギヤ段（本発明の偶数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって６速従動ギヤ６６が選択されると、第２シフトクラッチ１０２のスリーブ２０２が６速従動ギヤ６６側に移動して６速従動ギヤ６６と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。これにより６速従動ギヤ６６と第２副軸３２とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３９】
さらに、７速従動ギヤ６７は、第１入力軸２１に形成される７速駆動ギヤ５７と噛合し、７速ギヤ段（本発明の奇数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって７速従動ギヤ６７が選択されると、第４シフトクラッチ１０４のスリーブ２０２が７速従動ギヤ６７側に移動して７速従動ギヤ６７と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。これにより７速従動ギヤ６７と第２副軸３２とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００４０】
次にデュアルクラッチ４０について図１、図２に基づいて説明する。なお、図１、図２のデュアルクラッチ４０を比較すると構成が異なる様に見えるが、図２のデュアルクラッチ４０は図１のデュアルクラッチ４０に対してより簡易的に描いたものであって、図１、図２のデュアルクラッチ４０は同じものであることを付け加えておく。
【００４１】
デュアルクラッチ４０は、第１入力軸２１および第２入力軸２２に対して同心に設けられている。デュアルクラッチ４０は、図２の右側においてクラッチハウジング１２に収容され、図１、図２に示すように、第１、第２クラッチディスク４１、４２、センタプレート４３、第１、第２プレッシャプレート４４、４５、および第１、第２ダイアフラムスプリング４６、４７（図１参照）を有している。このとき第１クラッチディスク４１、センタプレート４３、第１プレッシャプレート４４および第１ダイアフラムスプリング４６によって本発明の第１クラッチを構成している。また第２クラッチディスク４２、センタプレート４３、および第２プレッシャプレート４５および第２ダイアフラムスプリング４７によって本発明の第２クラッチを構成している。
【００４２】
第１クラッチディスク４１はエンジン４の回転駆動力を第１入力軸２１に伝達し、第２クラッチディスク４２はエンジン４の回転駆動力を２入力軸２２に伝達する。前述したように第１クラッチディスク４１は、第１入力軸２１の連結部に入力軸方向に移動自在にスプライン係合され、第２クラッチディスク４２は、第２入力軸２２の連結部に入力軸方向に移動自在にスプライン係合されている。
【００４３】
センタプレート４３は図１、図２に示すように、第１クラッチディスク４１と第２クラッチディスク４２との間にその面が第１、第２クラッチ４１、４２の面と平行に対向して配置されている。センタプレート４３は第２入力軸２２の外周面との間にボールベアリングを介して第２入力軸２２と相対回転可能に設けられエンジン４の出力軸４ｂに連結されて一体回転する。
【００４４】
第１および第２プレッシャプレート４４、４５は図１、図２に示すように、センタプレート４３との間でそれぞれ第１、および第２クラッチディスク４１、４２を挟持し第１、および第２クラッチ４１、４２と圧着可能に配置されている。
【００４５】
第１、第２ダイアフラムスプリング４６、４７は、円板状に形成されている。図１に示すように第１ダイアフラムスプリング４６はセンタプレート４３を中心として、入力軸方向に第１プレッシャプレート４４と反対側に配置されている。第１ダイアフラムスプリング４６の外径部と第１プレッシャプレート４４とは円筒状の連結部４４ａによって連結されている。また第１ダイアフラムスプリング４６はセンタプレート４３から延在している腕部４３ａの先端部に支持されている。このような状態において第１ダイアフラムスプリング４６の外径部がエンジン４方向に付勢するばね力によって連結部４４ａをエンジン４側に付勢すると第１プレッシャプレート４４が第１クラッチディスク４１から離間する。
【００４６】
また第１ダイアフラムスプリング４６の内径部をエンジン４側に向かって押圧すると第１ダイアフラムスプリング４６の外径部のエンジン４方向へのばね力は減衰する。それとともにセンタプレート４３から延在している腕部４３ａの先端部を支点として第１ダイアフラムスプリング４６の外径部はエンジン４とは反対方向に移動される。これらによって第１プレッシャプレート４４は第１クラッチディスク４１方向に移動し、やがてセンタプレート４３との間で第１クラッチディスク４１を挟持して圧着する。そして完全に係合しエンジン４の回転駆動力が第１入力軸２１に伝達される。なお、上記において第１ダイアフラムスプリング４６の内径部を押圧する押圧力は内径部を押圧するときのアクチュエータ作動量Ｌによって制御するが詳細については後述する。
【００４７】
また第２ダイアフラムスプリング４７は第２プレッシャプレート４５の変速機側で且つセンタプレート４３の腕部４３ａのエンジン４側に配置され第２プレッシャプレート４５と対向している。第２ダイアフラムスプリング４７の外径部は、ばね力がセンタプレート４３から延在している腕部４３ａを変速機側に向かって付勢するよう配置されている。これにより通常時においては第２プレッシャプレート４５は第２クラッチディスク４２に圧着されないようになっている。そして第２ダイアフラムスプリング４７の内径部をエンジン４側に向かって押圧すると腕部４３ａに接触する第２ダイアフラムスプリング４７の外径部を支点として押圧部近傍がエンジン４方向へ移動する。これによって第２プレッシャプレート４４がダイアフラムスプリング４７に押され第２クラッチディスク４２方向に移動し、やがてセンタプレート４３との間で第２クラッチディスク４２を挟持して圧着する。そして完全に係合しエンジン４の回転駆動力が第２入力軸２２に伝達される。なお、第１ダイアフラムスプリング４６と同様に第２ダイアフラムスプリング４７の内径部を押圧する押圧力は内径部を押圧するときのアクチュエータ作動量Ｌによって制御する。
【００４８】
上述した第１ダイアフラムスプリング４６、および第２ダイアフラムスプリング４７の内径部の押圧は、図１に示す第１、および第２クラッチアクチェータ１７、１８によって行なう。第１、および第２クラッチアクチェータ１７、１８は、それぞれ直流電動モータ１９ａ、１９ｂと、直流電動モータ１９ａ、１９ｂの作動によってボールねじ構造により直線運動するロッド２５ａ、２５ｂと、ロッド２５ａ、２５ｂの直線運動を第１、第２ダイアフラムスプリング４６、４７の各内径部に伝達する伝達部２６ａ、２６ｂと、ロッド２５ａ、２５ｂの直線運動のアクチュエータ作動量Ｌ１、Ｌ２を検出するストロークセンサ１７ａ、１８ａと、を有している。そして、ストロークセンサ１７ａ、１８ａにより検出されたロッド２５ａ、２５ｂのアクチュエータ作動量Ｌ１、Ｌ２に関する情報はＴＣＵ３に送信される。
【００４９】
デュアルクラッチ４０がこのように構成されるので、ＴＣＵ３から変速指令が送出されると、ＴＣＵ３は第１クラッチアクチュエータ１７、または第２クラッチアクチュエータ１８を所定のアクチュエータ作動量Ｌ１、Ｌ２だけ作動させ、エンジン４から入力軸に伝達されるクラッチトルクを制御する。これによりＴＣＵ３は第１クラッチディスク４１および第２クラッチディスク４２のうち、第１入力軸２１、および第２入力軸２２のうちのエンジン４から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行なう。具体的には直流電動モータ１９ａ、または１９ｂのロッド２５ａ、２５ｂの作動を第１ダイアフラムスプリング４６、または第２ダイアフラムスプリング４７の内径部が変速機側に向かって移動するよう制御する。
【００５０】
またＴＣＵ３は、第１クラッチディスク４１および第２クラッチディスク４２のうち、第１入力軸２１および第２入力軸２２のうちのエンジン４に接続される入力軸に対応するクラッチを、クラッチトルクが、目標クラッチトルクになるよう制御する。そして、エンジン４の回転数Ｎｅが、接続される入力軸の回転数Ｎｉと同期すると接続する係合制御を行なう。具体的にはモータ１９ａ、または１９ｂのロッド２５ａ、２５ｂの作動を第１ダイアフラムスプリング４６、または第２ダイアフラムスプリング４７の内径部がエンジン４側に向かって押圧されるよう制御する。
【００５１】
なお、上記クラッチトルクはアクチュエータ作動量と相関関係を有している。この相関関係は事前に取得されＴＣＵ３が有するＲＯＭに記憶されている。このためＴＣＵ３は各クラッチディスクを好適に係合させるために事前に取得された相関関係データから目標となる目標クラッチトルクに対応するアクチュエータ作動量Ｌを読み取る。そして制御するアクチュエータ作動量Ｌ１、Ｌ２が該読み取ったアクチュエータ作動量となるよう制御し目標クラッチトルクでの制御を実現する。なお、アクチュエータ作動量Ｌは常時、ストロークセンサ１７ａ、１８ａからデータを取得することにより監視している。
【００５２】
次に、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４について図２〜図４に基づいて説明する。図２〜図４に示す各フォーク７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４が有するスリーブ２０２の外周部に係合してスリーブ２０２を軸方向にスライドさせる部材である。各フォーク７２ａ〜７２ｄは、それぞれのフォーク駆動機構１３０によって駆動される。
【００５３】
フォーク駆動機構１３０は、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４をそれぞれ駆動するために本実施形態においては４つ設けられている。図４に示すように、それぞれのフォーク駆動機構１３０は、回転軸にウォームギヤ１３２が形成されたモータ１３１、ウォームギヤ１３２に噛合するウォームホイール１３３、ウォームホイール１３３に同心に一体的に形成されたピニオンギヤ１３４、ピニオンギヤ１３４に噛合するラック軸１３５を備えている。このラック軸１３５には、各フォーク７２ａ〜７２ｄがそれぞれ一体に設けられている。つまり、それぞれのフォーク駆動機構１３０のモータ１３１を回転することで、そのモータ１３１に連結されているフォーク７２ａ〜７２ｄが第１副軸３１または第２副軸３２の軸方向にスライドする。
【００５４】
また、図４に示すようにフォーク７２ａ〜７２ｄが軸方向にスライドして移動するストローク量を検出するためのシフトストロークセンサ１３６〜１３９がピニオンギヤ１３４の回転軸近傍にそれぞれ設けられている。シフトストロークセンサ１３６〜１３９はＴＣＵ３に接続されＴＣＵ３の演算部にてウォームホイール１３３の回転数がストローク量に変換される。なお、シフトストロークセンサ１３６〜１３９はモータ１３１の回転軸近傍に設けてもよい。
【００５５】
第１シフトクラッチ１０１は、第１副軸３１の軸方向において１速従動ギヤ６１と３速従動ギヤ６３との間に配置されている。第２シフトクラッチ１０２は、第２副軸３２の軸方向において２速従動ギヤ６２と６速従動ギヤ６６との間に配置されている。また第３シフトクラッチ１０３は、第１副軸３１の軸方向において４速従動ギヤ６４と後進ギヤ７０との間に配置されている。さらに第４シフトクラッチ１０４は、第２副軸３２の軸方向において５速従動ギヤ６５と７速従動ギヤ６７との間に配置されている。
【００５６】
図２、図３に示すように第１シフトクラッチ１０１は、第１副軸３１にスプライン固定されたクラッチハブ２０１と、１速従動ギヤ６１に圧入固定された１速係合部材２０５と、３速従動ギヤ６３に圧入固定された３速係合部材２０５と、クラッチハブ２０１と左右の各係合部材２０５、２０５の間にそれぞれ介在されたシンクロナイザリング２０３と、クラッチハブ２０１の外周に軸線方向移動自在にスプライン係合されたスリーブ２０２とを有し、各従動ギヤ６１、６３を交互に第１入力軸２１に離脱可能に接続する周知のシンクロメッシュ機構である。
【００５７】
第１シフトクラッチ１０１のスリーブ２０２は、中立位置では係合部材２０５、２０５の何れにも係合されていない。しかしフォーク駆動機構１３０の作動によってラック軸１３５が入力軸方向に駆動され、ラック軸１３５に固定されスリーブ２０２の外周の環状溝に係合されたフォーク７２ａによりスリーブ２０２が１速従動ギヤ６１側にシフトされれば、スリーブ２０２の内歯は１速従動ギヤ６１側のシンクロナイザリング２０３にスプライン係合する。そしてシンクロナイザリング２０３を１速従動ギヤ６１に押しつけながら第１副軸３１と１速従動ギヤ６１の回転を同期させる。次にスリーブ２０２の内歯が１速係合部材２０５の外周の外歯スプラインと係合し、第１副軸３１と１速従動ギヤ６１を一体的に連結して１速ギヤ段を形成する。またフォーク駆動機構１３０によりフォーク７２ａがスリーブ２０２を３速従動ギヤ６３側にシフトさせれば、同様にして第１副軸３１と３速従動ギヤ６３の回転を同期させた後にこの両者を一体的に連結して３速ギヤ段を成立させる。
【００５８】
第２〜第４シフトクラッチ１０２〜１０４は、第１シフトクラッチ１０１と実質的に同一構造で取り付け位置が異なるのみである。第２シフトクラッチ１０２は２速従動ギヤ６２および６速従動ギヤ６６を第２副軸３２に選択的に連結して相対回転不能とし２速ギヤ段および６速ギヤ段を成立させる。また第３シフトクラッチ１０３は４速従動ギヤ６４および後進ギヤ７０を第１副軸３１に選択的に連結して相対回転不能とし４速ギヤ段および後進ギヤ段を成立させる。さらに第４シフトクラッチ１０４は５速従動ギヤ６５および７速従動ギヤ６７を第２副軸３２に選択的に連結して相対回転不能とし５速ギヤ段および７速ギヤ段を成立させる。
【００５９】
ここで上述したシフトの区分された段階（状態）の遷移をスリーブ２０２の内径部に形成された内歯のチャンファ部２０２ａ、およびシンクロナイザリング２０３の外周面に形成されたチャンファ部２０３ａの相対的な位置関係に基づいて詳細に説明する。今回の説明においては、代表として第２シフトクラッチ１０２によって、はじめに中立状態にあるスリーブ２０２が２速従動ギヤ６２側に移動する場合における下記４段階について説明する。なお、第２〜第４シフトクラッチ１０２〜１０４によって切替えられる他のギヤ段についても同様の段階を有する。
【００６０】
図５（ａ）は、スリーブ２０２が２速従動ギヤ６２と６速従動ギヤ６２の中間にあり、いずれにも係合していない中立段階（状態）である。
次に図５（ｂ）は、スリーブ２０２が２速従動ギヤ６１への進入を開始する入り工程と称される段階である。入り工程は図５（ｃ）で説明する同期工程までの間を指す。入り工程は比較的短時間で終了する工程である。
【００６１】
図５（ｃ）は、スリーブ２０２のチャンファ部２０２ａが２速従動ギヤ６２側のシンクロナイザリング２０３が有するチャンファ部２０３ａに接触し、シンクロナイザリング２０３を２速係合部材２０５および２速従動ギヤ６２に押しつけてスリーブ２０２と２速従動ギヤ６２との回転を同期させる同期工程と称される段階である。同期開始から同期完了までの同期工程は４段階の中で比較的長い時間を占める段階となっている。
【００６２】
そして最後の図５（ｄ）は、スリーブ２０２のチャンファ部２０２ａが２速従動ギヤ６２側のシンクロナイザリング２０３が有するチャンファ部２０３ａを押し分けて２速従動ギヤ６２に接近していく押し分け工程と称される段階である。押し分け工程が開始される時には既にスリーブ２０２と２速従動ギヤ６２との同期は完了している。そのため押し分け工程の開始後にはスリーブ２０２のチャンファ部２０２ａは速やかに２速従動ギヤ６２に到達する。そしてその後、２速従動ギヤ６２と完全に係合されて２速従動ギヤ６２と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。本発明においては、上記中立状態〜押し分け工程の４段階のうちで、運転者が加速のためアクセルを踏込んだ時点ではどの位置にスリーブ２０２が位置しているかを確認し、位置した工程によってシフト完了までの時間を予測して該予測時間の大きさによって変速するギヤ段を選択するものである。
【００６３】
次に本発明に係る変速制御装置を構成するＴＣＵ３について説明する。ＴＣＵ３は前述の通り第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４を作動させるフォーク駆動機構１３０、およびデュアルクラッチ４０が有する第１クラッチディスク４１および第２クラッチディスク４２の切替えを行なう第１、第２クラッチアクチュエータ１７、１８を制御する。
【００６４】
またＴＣＵ３は現在ギヤ段検出部１１１、要求ギヤ段演算部１１２、アクセル踏込検出部１１４、シフト進行度演算部１１５、および走行ギヤ段選択制御部１１６を有している。
【００６５】
現在ギヤ段検出部１１１は現在成立している現在ギヤ段Ｇｐを検出する。ここで現在ギヤ段Ｇｐとは、現在、車両走行に適用されているギヤ段を含む、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４（第１および第２シフト機構）の作動によって成立されているギヤ段のことをいう。現在ギヤ段Ｇｐはフォーク駆動機構１３０による作動のデータから判定する。具体的にはスリーブ２０２の入力軸方向への作動をフォーク駆動機構１３０のピニオンギヤ１３４軸近傍に設けたシフトストロークセンサ１３６〜１３９によって検出する。そして検出されたストローク量から成立しているギヤ段を演算する。
【００６６】
要求ギヤ段演算部１１２は、運転者のアクセル操作状態、車両の走行状態および変速線等に基づき前記現在ギヤ段Ｇｐの次に選択すべき要求ギヤ段Ｇｄを演算する。実際には要求ギヤ段Ｇｄの演算は事前に準備されＴＣＵ３のＲＯＭに記憶される変速線に基づいて行なわれる。ただし要求ギヤ段はどのように求めてもよい。
【００６７】
図６に示す変速線は、代表として例えば増速側である２速段から３速段への変速線Ａおよび減速側である３速段から２速段への変速線Ｂを示している。変速線は車両の変速時に利用されるマップデータであり、予め選択したギヤ段選択パラメータ（本実施形態においては車速とアクセルペダル開度）を各軸にとり、一のギヤ段から他のギヤ段への変速の要否を判断するための基準線である。なお、図６に示すように、デュアルクラッチ式自動変速機１においては、変速線Ａの若干手前に破線で示したプレ変速線ａを有している。プレ変速線ａとは所定のアクセル開度と車速との関係が高変速段側に向かってプレ変速線ａを越えた場合に、フォーク駆動機構１３０によって、越えた各プレ変速線に対応するギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）へのシフトが開始されるための変速線である。
【００６８】
また同様に減速時における変速線Ｂの若干手前には破線で示したプレ変速線ｂを有している。これによりアクセルＰをＯＦＦにしたり緩めたりして、車速が減速しアクセル開度と車速との関係がプレ変速線ｂを低変速段側に向かって越えると、フォーク駆動機構１３０によって、プレ変速線ｂに対応するギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）へのシフトが開始される。
【００６９】
増速側の変速について詳細に説明する。例えば運転者が第２入力軸２２と第２副軸３２とによって成立されている２速ギヤ段で走行中にアクセルペダルを踏込み、アクセル開度と車速との関係が３速ギヤ段のプレ変速線ａと交差すると、ＴＣＵ３は、第１副軸３１が有する３速従動ギヤ６３を選択する。このとき要求ギヤ段Ｇｄは３速段であるとし記憶部に記憶される。そしてＴＣＵ３の制御によってフォーク駆動機構１３０が第１シフトクラッチ１０３を作動させて３速従動ギヤ６３と第１副軸３１とを相対回転不能に接続し３速ギヤ段を成立させる。これにより第１副軸３１と第１入力軸２１とが３速ギヤ段を介して一体回転する。このとき本発明においては３速ギヤ段および走行に適用されている２速ギヤ段が実際に成立しており現在ギヤ段となる。次に、アクセル開度と車速との関係が３速ギヤ段の変速線Ａを越えるとＴＣＵ３は、第２クラッチアクチュエータ１８が、第２クラッチディスク４２の係合を解除しエンジン４と第２入力軸２２との接続を切離制御する。またそれと同時に第１クラッチアクチュエータ１７が、第１クラッチディスク４１を目標クラッチトルクで制御しエンジン４の回転と同期させながら係合させる係合制御を行なう。これによりエンジン４の回転トルクが第１入力軸２１、および成立された３速ギヤ段を介して第１副軸３１に伝達され車両が３速ギヤ段によって走行される。他のギヤ段の変速方法も同様である。
【００７０】
次に減速側の変速について説明する。減速時においても増速時と同様に車速が減少し、アクセル開度と車速との関係がプレ変速線と交差するとＴＣＵ３がフォーク駆動機構１３０を作動させ各プレ変速線に対応するギヤ段へのシフトが開始される。このとき交差したプレ変速線に対応するギヤ段を要求ギヤ段Ｇｄとし、ＴＣＵ３の記憶部に記憶する。例えば運転者が第１入力軸２１と第１副軸３１とによって成立されている３速ギヤ段で走行中にアクセルペダルをＯＦＦして車速が減少しアクセル開度と車速との関係が２速ギヤ段のプレ変速線ｂと交差すると、ＴＣＵ３は、第２副軸３２が有する２速従動ギヤ６２を選択する。そしてフォーク駆動機構１３０が第２シフトクラッチ１０２を作動させて２速従動ギヤ６２と第２副軸３２とを相対回転不能に接続し２速ギヤ段を成立させる。これにより第２副軸３２と第２入力軸２２とが２速ギヤ段を介して一体回転する。このとき本発明においては２速ギヤ段および走行に適用されている３速ギヤ段が実際に成立しており現在ギヤ段となる。
【００７１】
次に、アクセル開度と車速との関係が２速ギヤ段の変速線Ｂを越えるとＴＣＵ３は、第１クラッチアクチュエータ１７によって第１クラッチディスク４１の係合を解除しエンジン４と第１入力軸２１との接続を切離制御する。また同時に第２クラッチアクチュエータ１８が、第２クラッチディスク４２を目標クラッチトルクで制御しエンジン４の回転と同期させながら係合させる係合制御を行なう。これによりエンジン４の回転トルクが第２入力軸２２、および成立された２速ギヤ段を介して第２副軸３２に伝達され車両が２速ギヤ段によって走行される。他のギヤ段の変速方法も同様である。
【００７２】
アクセル踏込検出部１１４は、運転者のアクセルＰの踏込みを検出する。このときアクセルの踏込みのＯＮとＯＦＦのみを検出しても良いが、本実施形態においてはアクセルＰの踏込み開度、およびアクセルＰの踏込み速度も同時に検出する。
【００７３】
シフト進行度演算部１１５は、アクセル踏込検出部１１４によってアクセルＰが踏込まれたことが検出されると、アクセルの踏込みが検出された時点での要求ギヤ段Ｇｐに向かってシフト中である第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４のうちのいずれかのシフトクラッチのシフト進行度を演算する。ここでいうシフト進行度とは、上記で説明した第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４の区分された４段階内での進行度のことをいう。４段階のそれぞれの位置と第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４の各スリーブ２０２の各ストロークとの関係は事前に取得されＴＣＵ３のＲＯＭに記憶されている。そこでシフト進行度演算部１１５ではフォーク駆動機構１３０が有しているシフトストロークセンサ１３６〜１３９が取得するシフトストロークによって各スリーブ２０２の位置を取得し、４段階のうちどの位置に位置するかを演算する。
【００７４】
走行ギヤ段選択制御部１１６は、演算されたシフト進行度が予め設定された事前の実験によって決定されＴＣＵ３の記憶部に記憶されるシフト変更閾値Ｅより大きい場合には、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４（第１シフト機構および前記第２シフト機構）のいずれかのシフトクラッチによって要求ギヤ段Ｇｄが成立されるまで待ち、その後要求ギヤ段Ｇｄに対応するクラッチを接続して走行する。つまりシフト進行度がシフト変更閾値Ｅよりも大きい場合はシフト完了までの残存時間は短く、シフトを続行しても短時間で変速が完了するので、そのまま要求ギヤ段Ｇｄを成立させ、要求ギヤ段Ｇｄによって車両を力強く走行させる。
【００７５】
また演算されたシフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４のいずれかのシフトクラッチによって成立している現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行させる。つまり、演算されたシフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には、変速の完了までに時間がかかることがわかる。このため要求ギヤ段Ｇｄへのシフトの完了を待っていると、待っている間にトルクの低下が発生してしまう。そこで走行ギヤ段選択制御部１１６では、すでに成立している現在ギヤ段Ｇｐでの走行を選択することによりエンジン４の回転駆動力が切断された状態が長引くことにより発生するトルク低下を抑制することができる。
【００７６】
なお、上記の場合における、成立している現在ギヤ段とは、現在車両の走行に適用されているギヤ段のことである。つまり、要求ギヤ段Ｇｄに向かっていずれかのシフトクラッチが作動している時には、それまで成立し待機していたいずれかのギヤ段はすでに解除されているためである。
【００７７】
次に、上述の第１の実施形態の構成におけるデュアルクラッチ式自動変速機１の動作、作用について図７、図８および図９のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態においてはアクセルＯＦＦ状態（図７（ａ）参照）における減速中から運転者がアクセルＰを踏込み、加速を要求した場合について説明する。なお、このとき運転者がアクセルＰを踏込んだときには、車両は３速ギヤ段（現在ギヤ段Ｇｐ）で走行しているものとする。またアクセルＰを踏込む少し前にはアクセル開度と車速との関係が図６のプレ変速線ｄを３速ギヤ段側から通過したことによって要求ギヤ段Ｇｄとなる２速ギヤ段へのシフトの要求がＴＣＵ３から送信されたものとする。これにより運転者がアクセルＰを踏込んだときには、第２副軸３２が有する２速ギヤ段の２速従動ギヤ６２へのシフトが既に開始されている。
【００７８】
ステップ１０（アクセル踏込検出ステップ）では、アクセル踏込み検出部１１４が運転者のアクセルＰの踏込みを検出するとステップＳ１１に進み、踏込みが検出されなければプログラムを終了する。このとき踏込みと判定するための踏込み量の閾値は実験等によって任意に設定される。またこのときアクセル踏込み検出部１１４では、同時にアクセルＰの踏込み速度および踏込み量が取得され所定の記憶部に記憶される。
【００７９】
ステップＳ１１（シフト進行度演算ステップ）では、運転者がアクセルＰを踏込んだ時点における第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４のうち要求ギヤ段Ｇｄに対応するいずれかのシフトクラッチによる要求ギヤ段Ｇｄへのシフト進行度がシフト進行度演算部１１５によって演算される。本実施形態においては、図７に示すように運転者がアクセルを踏込んだ時点の少し前に、要求ギヤ段Ｇｄである２速ギヤ段の２速従動ギヤ６２へのシフトが第２シフトクラッチ１０２の作動によって開始されている。これに伴い現在ギヤ段Ｇｐとして成立し待機していた４速ギヤ段の４速従動ギヤ６４の成立は２速従動ギヤ６２へのシフトの開始前に第３シフトクラッチ１０３の作動によって解除され中立状態となっている。
【００８０】
このとき検出される要求ギヤ段Ｇｄである２速ギヤ段の２速従動ギヤ６２へのシフト進行度は前述したようにスリーブ２０２が、中立状態、入り工程、同期工程、押し分け工程の４段階のうちどこの段階に位置するかを検出するものである。シフト進行度はシフトストロークセンサ１３６〜１３９が取得するシフトストロークに基づきシフト進行度演算部１１５が第２シフトクラッチ１０２のスリーブ２０２の位置を演算し求める。このとき４段階のうちどの段階に位置しているかのみを演算するだけでもよい。これによっても大まかなシフト完了までの残存時間は推定できる。しかし本実施形態においては、４段階のそれぞれのなかでどの位置までスリーブ２０２の作動が進行しているかをさらに演算している。具体的には同期工程は比較的時間のかかる工程であるので、例えば同期工程の中で、どこに位置する（例えば同期開始から７０％経過した位置等）か、を判定する。これによりシフト完了までの予測がより精度良く行なわれる。
【００８１】
ステップＳ１２（走行ギヤ段選択制御ステップ）では、走行ギヤ段選択制御部１１６によってステップＳ１１で演算された２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）の２速従動ギヤ６２へのシフト進行度と予め設定されたシフト変更閾値Ｅとが比較される。ここでは例えばシフト変更閾値Ｅを同期開始から６０％経過した位置とする（図８参照）。そしてシフト進行度がシフト変更閾値Ｅよりも大きい場合（たとえば前述のように同期開始から７０％経過した位置であった場合）はステップＳ１３に移動し、２速従動ギヤ６２に対応する第２シフトクラッチ１０２によって２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）を成立させる。そして２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）の成立後に第１クラッチ４１を切離制御するとともに、２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）に対応する第２クラッチ４２を係合制御して接続し、エンジン４と第２入力軸２２とを連結して車両を力強く加速させる（図７（ｂ）参照）。そしてこの後、プログラムを終了する。なお、ここで更閾値Ｅを同期開始から６０％経過した位置としたのはあくまで一例を示したものに過ぎずどのように設定してもよい。
【００８２】
またステップＳ１２で、演算された２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）のシフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には、変速の完了までに時間がかかると予測できるのでステップＳ１４に移動する。そして車両を走行させていた現在ギヤ段Ｇｐである３速ギヤ段に対応する第１クラッチ４１を引き続き接続し車両を走行させる。これによりエンジン４の回転駆動力が切断されることがなく大幅なトルク低下の発生を抑制できる（図７（ｂ）参照）。
【００８３】
上述の説明から明らかな様に、第１の実施形態に係るデュアルクラッチ式自動変速機１においては、車両走行中に運転者が加速のためアクセルＰを踏込んだ場合に、アクセルＰを踏込んだ時点における要求ギヤ段Ｇｄへのシフトの進行度がシフト進行度演算部１１５によって演算される。そして演算された進行度が予め設定されたシフト変更閾値Ｅより大きいか否かを演算する。シフト進行度がシフト変更閾値Ｅより大きい場合には、このままシフトを続行すると短時間で変速が完了する。この場合は、シフトを続行させ要求ギヤ段Ｇｄにできるだけ速やかにシフトし、シフト後、要求ギヤ段Ｇｄに対応するクラッチを接続し車両を力強く加速させて走行させる。また、アクセルを踏込んだ時点でのシフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には、変速の完了までに時間がかかる。この場合、要求ギヤ段Ｇｄへのシフトの完了を待っているとトルクの低下が発生してしまう。そこですでに成立されている現在ギヤ段に対応するクラッチを引き続き接続し車両を走行させる。これにより、トルクの低下を抑制でき運転者が感じるフィーリングの悪化を防止できる。
【００８４】
また第１の実施形態に係るデュアルクラッチ式自動変速機１においては、シフト進行度演算部１１５の演算は、要求ギヤ段Ｇｄに向ってシフト中の第１シフト機構（第１、第４シフトクラッチ１０１、１０４）または第２シフト機構（第２、第３シフトクラッチ１０２、１０３）が位置する区分された４つの段階（中立状態〜押し分け工程）に基づいて行なう。このような低コスト、かつ簡易な構成によってシフトの進行度を容易に演算できる。
【００８５】
次に第２の実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機５について説明する（図１参照）。第２の実施形態は第１の実施形態に対して変速制御装置を構成するＴＣＵ８がシフト時間計測部１１７を有していることのみ異なる。よって同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また同様の部品や部分については同じ符号を付して説明する。
【００８６】
シフト時間計測部１１７は要求ギヤ段Ｇｄへのシフトの開始時点（図７参照）から計時を行なう。第２の実施形態においてシフト進行度演算部１１５における進行度の演算は、シフトの開始時点から運転者によってアクセルが踏込まれた時点までの経過時間をシフト時間計測部１１７によって計測する。シフトの開始時点はフォーク駆動機構１３０が有しているシフトストロークセンサ１３６〜１３９のデータから検出すればよい。そして予めＴＣＵ８が事前に有しているシフトの開始からシフト完了までのシフト所定時間から前記経過時間を減算して完了までの残存時間を演算する。そして演算した残存時間から進行度を求め、進行度が予め設定されたシフト変更閾値Ｅより大きいか否かを演算する。そしてこれ以降の判定方法は第１の実施形態と同様である。このような時間の計測によりシフトの進行度をより高精度に演算できる。
【００８７】
次に第３の実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機６について説明する（図１参照）。第３の実施形態は第１の実施形態に対して運転者が踏込んだアクセルＰのアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方を検出し該アクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度に応じてシフト変更閾値Ｅの値を変更する点のみ異なる。よって同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また同様の部品や部分については同じ符号を付して説明する。
【００８８】
アクセルＰのアクセル踏込み量（開度）及びアクセル踏込み速度についてはアクセル踏込検出部１１４が検出したデータを利用する。アクセル踏込み量（開度）およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方が大きいときには運転者が大きな加速を強く望んでいると判断できる。そこで加速力のより大きな要求ギヤ段Ｇｄの選択がし易いようにシフト変更閾値Ｅをシフト完了までの予測時間が長くなる方、つまりシフト進行度が小さい方（図８においては左方）へずらし変更する。このとき、変更する量については、アクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度に応じて決定するが、運転者の感覚と合致するよう事前に実験により評価し決定されることが好ましい。これによって要求ギヤ段Ｇｄの選択の可能性が高くなり、多少のもたつき感が発生しても運転者の要求通りに要求ギヤ段Ｇｄによって力強い加速力を得ることができる。なお、アクセル踏込み量（開度）およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方が小さいときには、上記と逆方向にシフト変更閾値Ｅをずらせばよい。
【００８９】
次に第４の実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機７について説明する（図１参照）。第４の実施形態は第１乃至第３の実施形態に対してＴＣＵ９（変速制御装置）が加速力演算部１１８を有している。よって同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また同様の部品や部分については同じ符号を付して説明する。
【００９０】
加速力演算部１１８は要求ギヤ段加速力、現在ギヤ段加速力、および運転者要求加速力を夫々演算する。要求ギヤ段加速力は要求ギヤ段Ｇｄにシフトした場合に得られる加速力である。現在ギヤ段加速力は現在ギヤ段Ｇｐで走行した場合に得られる加速力である。運転者要求加速力は運転者が踏込んだアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方から求めた運転者が要求している加速力である。
【００９１】
そして、演算された要求ギヤ段加速力および現在ギヤ段加速力のうち運転者要求加速力により近い加速力を実現することができる要求ギヤ段Ｇｄまたは現在ギヤ段Ｇｐのいずれかが選択できるよう走行ギヤ段選択制御部１１６において、シフト変更閾値Ｅを変更する。要求ギヤ段Ｇｄを選択し易くするためには図８においてシフト変更閾値Ｅを左方にずらせばよい。また現在ギヤ段Ｇｐを選択し易くするためには図８においてシフト変更閾値Ｅを右方にずらせばよい。このとき、変更する量については、運転者の感覚と合致するよう事前に実験により評価し決定されることが好ましい。これにより、車両は常に運転者が要求する運転者要求加速力に近い加速力で走行でき、運転者の加速力に対する満足感を満たすことができる。
【００９２】
なお、本実施形態においては、第１入力軸２１に、奇数段の駆動ギヤ５１、５３、５５および５７を固定して設け、第２入力軸２２に、偶数段の駆動ギヤ５２、５４、および５６を固定して設けた。そして第１副軸３１および第２副軸３２に、第１入力軸２１の奇数段駆動ギヤと噛合して奇数変速段を成立させる従動ギヤ６１、６３、６５、６７と、第２入力軸２２の偶数段駆動ギヤと噛合して偶数変速段を成立させる従動ギヤ６２、６４、６６とを遊転可能に設けた。しかし、この態様に限らず第１入力軸２１および第２入力軸２２に、それぞれ駆動ギヤ５１、５３、５５、５７と駆動ギヤ５２、５４、５６とを遊転可能に設けてもよい。そしてこのときには第１副軸３１、および第２副軸３２に１速〜７速従動ギヤ６１〜６７を固定して設けてやればよい。
【００９３】
また、特開２０１１−１４４８７２公報の図１に開示されるデュアルクラッチ式自動変速機（ＦＲ用）のように７速駆動ギヤ２６ａのみを第１入力軸１５に遊転可能に設け、７速駆動ギヤ２６ａに噛合する７速従動ギヤ２６ｂを第２副軸１８に固定して設けてもよい。さらに公報の図１に示すように切替えクラッチ３０Ｄが紙面右方に移動することによって第１入力軸１５と出力軸１９とを直結するよう構成してもよい。このようなＦＲ用デュアルクラッチ式自動変速機においても同様の効果が得られる。
【００９４】
また、本実施形態においては、ラック軸１３５を４本設け、それぞれのラック軸１３５に対して設けたフォーク７２ａ〜７２ｄを各々作動させて各ギヤ段の切り替えを行なった。しかしこれに限らずセレクト用モータを設け、セレクト用モータの駆動によりフォークシャフトを選択し、選択したフォークシャフトをシフト用モータによってスライドさせて各ギヤ段の切り替えを行なってもよい。
【００９５】
また、本実施形態に係るデュアルクラッチ４０を構成する第１、第２クラッチディスク４１、４２、センタプレート４３、および第１、第２プレッシャプレート４４、４５の各配置については、本実施形態において説明した態様に限らず、どのように配置して構成してもよい。
【００９６】
また、本実施形態においては、本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機として前進７速の変速段を有するデュアルクラッチ式自動変速機にて説明した。しかし、この態様に限らずデュアルクラッチ式自動変速機は７速を越える前進変速段、または６速以下の前進変速段を有するものでもよい。これによっても同様の効果が得られる。
【００９７】
さらに、デュアルクラッチ式自動変速機を、自動車に適用するのではなく、自動二輪車等の他の自動変速機に適用してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１、５、６、７・・・デュアルクラッチ式自動変速機、２・・・変速制御装置（ＥＣＵ）、 ３、８、９・・・変速制御装置（ＴＣＵ）、４・・・エンジン、４ａ・・・回転数センサ、１０・・・ケース、１１・・・ミッションケース、１２・・・クラッチハウジング、１７・・・第１クラッチアクチュエータ、１８・・・第２クラッチアクチュエータ、２１・・・第１入力軸、２２・・・第２入力軸、２３ａ、２３ｂ・・・車速センサ、３１・・・第１副軸、３２・・・第２副軸、４０・・・デュアルクラッチ、４１・・・第１クラッチディスク、４２・・・第２クラッチディスク、４３・・・センタプレート、４４・・・第１プレッシャプレート、４５・・・第２プレッシャプレート、５１〜５７・・・ギヤ段の駆動ギヤ、５８、６８・・・最終減速駆動ギヤ、６１〜６７・・・ギヤ段の従動ギヤ、６２ａ・・・小径ギヤ、７０・・・後進ギヤ、７２ａ〜７２ｄ・・・フォーク、１３５・・・ラック軸、１０１、１０４・・・第１シフト機構（第１、第４シフトクラッチ）、１０２、１０３・・・第１シフト機構（第２、第３シフトクラッチ）、１１１・・・現在ギヤ段検出部、１１２・・・要求ギヤ段演算部、１１４・・・アクセル踏込み検出部、１１５・・・シフト進行度演算部、１１６・・・走行ギヤ段選択制御部、１１７・・・シフト時間計測部、１１８・・・加速力演算部、１３０・・・フォーク駆動機構、２０１・・・クラッチハブ、２０２・・・スリーブ、２０３・・・シンクロナイザリング。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの入力軸それぞれに原動機の回転駆動力を伝達可能なデュアルクラッチを有するデュアルクラッチ式自動変速機およびその変速制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シフト変更の際にトルク切れをなくすことができるデュアルクラッチ式自動変速機（特許文献１）が注目されている。このようなデュアルクラッチ式自動変速機は、同心に設けられ偶数段および奇数段のギヤが夫々固定された２つの入力軸と、入力軸と平行に配置され偶数段および奇数段の従動ギヤを支承する第１副軸と、偶数段および奇数段の従動ギヤのうち残りの従動ギヤを支承する第２副軸と、を有している。またエンジンと２つの入力軸との間にはトルク伝達を夫々断接する２つのクラッチを有している。
【０００３】
デュアルクラッチ式自動変速機はこのような構成によって、一方の入力軸に連結されるクラッチが接続状態となりエンジントルクを一方の入力軸から所定のギヤ段を介していずれか一方の副軸を回転させ車両を走行させる。このときクラッチが切断状態である他方の入力軸では車両の走行状態、アクセルの操作状態、および車速のプレシフト変速線の通過等から次に変速される所定のギヤ段が制御装置によって予測され、いずれかの副軸に予測された待機ギヤ段が成立し待機している場合がある。このような状態において運転者が加速を欲しアクセルを踏込むと制御装置が運転者の加速要求を満たすことが可能な所定の要求ギヤ段へのシフトを要求する。このとき、要求ギヤ段が待機ギヤ段と一致していれば接続されていた一方の入力軸のクラッチの係合が解除されていくとともに、切断状態であった他方の入力軸のクラッチが係合されていき、やがて他方の入力軸にエンジントルクが完全に伝達され要求ギヤ段によって車両が走行する。これによって短時間で変速動作が完了し変速時にトルク切れをおこしにくい構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、要求ギヤ段が待機ギヤ段と一致していないとき、または待機ギヤ段がなく、まったく成立していないときには、まず要求ギヤ段に向かってシフトし要求ギヤ段を成立させなければならない。そしてシフト成立後に要求ギヤ段に対応する他方の入力軸のクラッチを係合して変速しなければならない。このとき要求ギヤ段にシフトするための時間が長すぎると変速時にもたつき感が発生し運転者が満足する加速感を得づらくなる場合がある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、要求ギヤ段が成立していないときでも運転者の加速要求を満足させることが可能なデュアルクラッチ式自動変速機およびその変速制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチおよび前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチを有するデュアルクラッチと、前記第１入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および前記第２入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構と、変速指令が送出されると、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行い、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機に接続される入力軸に対応するクラッチを、前記原動機の回転数が前記接続される入力軸の回転数と同期すると接続する係合制御を行なう変速制御装置と、を備え、前記変速制御装置は、現在成立している現在ギヤ段を検出する現在ギヤ段検出部と、運転者のアクセル操作状態および車両の走行状態に基づき前記現在ギヤ段の次に選択すべき要求ギヤ段を演算する要求ギヤ段演算部と、前記運転者のアクセルの踏込みを検出するアクセル踏込検出部と、前記アクセル踏込検出部によって前記アクセルの踏込みが検出されると、当該アクセルの踏込みが検出されたときの前記要求ギヤ段に向かってシフト中である前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算部と、前記演算されたシフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きい場合は前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって前記要求ギヤ段を成立するまで待ち前記要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して走行し、前記演算されたシフト進行度が前記シフト変更閾値より小さい場合には前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって成立している前記現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御部と、を備える。
【０００８】
請求項２に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、請求項１において、前記シフト進行度演算部における前記進行度の演算は、前記要求ギヤ段にシフト中の前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフトの区分された段階に基づいて行なう。
【０００９】
請求項３に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、請求項１または２において、前記変速制御装置は、前記要求ギヤ段へのシフトの開始時点から計時を行なうシフト時間計測部を有し、前記シフト進行度演算部における前記進行度の演算は、前記シフト時間計測部によって計測された前記シフトの開始時点から前記アクセルの踏込みが検出されたときまでの経過時間と前記シフトの開始時点からシフト完了までのシフト所定時間に基づいて行なう。
【００１０】
請求項４に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項において、前記アクセル踏込検出部は前記運転者が踏込んだ前記アクセルのアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方を検出し、前記走行ギヤ段選択制御部は前記アクセル踏込み量および前記アクセル踏込み速度の少なくとも一方の大きさに応じて前記シフト変更閾値を変更する。
【００１１】
請求項５に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項において、前記要求ギヤ段にシフトした場合に得られる要求ギヤ段加速力、前記現在ギヤ段の場合に得られる現在ギヤ段加速力、および前記運転者が踏込んだ前記アクセル踏込み量および前記アクセル踏込み速度の少なくとも一方から求めた前記運転者が要求している運転者要求加速力を夫々演算する加速力演算部を有し、前記走行ギヤ段選択制御部において、演算された前記要求ギヤ段加速力および前記現在ギヤ段加速力のうち前記運転者要求加速力により近い加速力を実現できる前記要求ギヤ段または前記現在ギヤ段が選択されるよう前記シフト変更閾値を変更する。
【００１２】
請求項６に係る変速制御方法の発明は、同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチおよび前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチを有するデュアルクラッチと、前記第１入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および前記第２入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構と、変速指令が送出されると、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行い、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機に接続される入力軸に対応するクラッチを、前記原動機の回転数が前記接続される入力軸の回転数と同期すると接続する係合制御を行なう変速制御装置とを備えたデュアルクラッチ式自動変速機の前記変速制御装置の変速制御方法であって、前記変速制御方法は、前記運転者のアクセルの踏込みを検出するアクセル踏込検出ステップと、前記アクセル踏込検出ステップによって前記アクセルの踏込みが検出されると、当該アクセルの踏込みが検出されたときの前記要求ギヤ段に向かってシフト中である前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算ステップと、前記演算されたシフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きい場合は前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって前記要求ギヤ段を成立するまで待ち前記要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して走行し、前記演算されたシフト進行度が前記シフト変更閾値より小さい場合には前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって成立している前記現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、車両走行中に運転者が加速を欲してアクセルを踏込んだ場合に、アクセルを踏込んだ時点における要求ギヤ段へのシフトの進行度がシフト進行度演算部によって演算される。そして演算された進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きいか否かをシフト進行度演算部によって演算する。シフト進行度がシフト変更閾値より大きい場合は、このままシフトを続行すると短時間で変速が完了することを示している。この場合には、シフトを続行させ要求ギヤ段に速やかにシフトし、要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して車両を加速させ力強く走行させる。また、アクセルを踏込んだ時点でのシフト進行度がシフト変更閾値より小さい場合は、変速の完了までに時間がかかることを示している。この場合、要求ギヤ段へのシフトの完了を待っているとトルクの低下が発生してしまう。そこですでに成立されている現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し車両を走行させる。これにより、トルクの低下を抑制でき運転者が感じるフィーリングの悪化を防止できる。
【００１４】
請求項２に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、請求項１において、シフト進行度演算部の演算は、要求ギヤ段に向ってシフト中の第１または第２シフト機構が位置する区分された段階（作動状態）に基づいて行なう。このような低コスト、かつ簡易な構成によってシフトの進行度を容易に演算する。
【００１５】
請求項３に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、請求項１または２において、シフト進行度演算部では、シフト時間計測部によって計測されたシフトの開始時点からアクセルの踏込みが検出されたときまでの経過時間とシフトの開始時点からシフト完了までのシフト所定時間に基づいて行なう。このような時間の計測によりシフトの進行度をより高精度に演算できる。
【００１６】
請求項４に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、請求項１乃至３のいずれか１項において、アクセル踏込検出部が検出したアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方の大きさに応じてシフト変更閾値を変更する。アクセル踏込み量が大きいとき、或いはアクセル踏込み速度が早いときには、運転者が大きな加速を強く望んでいると判断できる。このため加速力のより大きな要求ギヤ段の選択がされるようにシフト変更閾値を変更する。これにより、若干のもたつき感が発生しても運転者の要求通りに要求ギヤ段によって力強い加速力を得ることができる。
【００１７】
請求項５に係るデュアルクラッチ式自動変速機の発明によれば、請求項１乃至４のいずれか１項において、運転者が踏込んだアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方から求めた、運転者が要求している運転者要求加速力が演算される。そして別途演算された要求ギヤ段加速力と現在ギヤ段加速力のうち運転者要求加速力により近い加速力を実現するギヤ段が選択されるようシフト変更閾値を変更する。これにより、車両は常に運転者が要求する運転者要求加速力に近い加速力で走行でき、運転者の加速力に対する満足感を満たすことができる。
【００１８】
請求項６に係る変速制御方法の発明によれば、請求項１と同様の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機を適用可能な車両の一部の構成を示したブロック図である。
【図２】デュアルクラッチ式自動変速機の変速機部分の構造を示すスケルトン図である。
【図３】シフトクラッチの詳細説明図である。
【図４】フォークの駆動機構を示す図である。
【図５】シフトにおけるスリーブとシンクロナイザリングとの関係をスリーブの内歯のチャンファとシンクロナイザリングのチャンファとの関係で示した図である。
【図６】変速線の一例を示す図である。
【図７】本発明に係る変速制御装置のシフト中における車両速度やギヤ段の状態を示した図である。
【図８】シフトの４工程及び変速制御閾値Ｅを説明する図である。
【図９】第１の実施形態の制御方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化したデュアルクラッチ式自動変速機の第１の実施形態について、図１〜図９を参照し説明する。図１は、本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機１を適用可能な車両の一部の構成を示したブロック図である。図１に示す車両はＦＦ（フロントエンジンフロントドライブ）タイプの車両であり、原動機の一例でありガソリンの燃焼によって駆動されるエンジン４、本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機１、差動装置１４（ディファレンシャル）、駆動軸１５ａ、１５ｂ、駆動輪１６ａ、１６ｂ（前輪）および図示しない従動輪（後輪）を備えている。
【００２１】
図２に示すように、デュアルクラッチ式自動変速機１は、複数のギヤ段が形成され収納されるミッションケース１１、およびデュアルクラッチ４０（本発明のデュアルクラッチに該当する）を収納するクラッチハウジング１２を有している。ミッションケース１１およびクラッチハウジング１２によってケース１０を形成している。
【００２２】
また、デュアルクラッチ式自動変速機１は、ミッションケース１１に収容される複数のギヤ段の切替え（変速シフト）、およびデュアルクラッチ４０が有する後述する第１クラッチディスク４１（本発明の第１クラッチを構成する）および第２クラッチディスク４２（本発明の第２クラッチを構成する）の切替えを制御する本発明に係る変速制御装置を有している。変速制御装置はエンジン４の作動を制御するＥＣＵ２（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とＴＣＵ３（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とから構成されている（図１参照）。
【００２３】
図１に示すように、ＴＣＵ３には、デュアルクラッチ４０の切替え制御を行なう第１、第２クラッチアクチュエータ１７、１８が有する各モータ１９ａ、１９ｂ、各モータ１９ａ、１９ｂが出力するストロークを検出するストロークセンサ１７ａ、１８ａ、車速センサ２３ａ、２３ｂ、第１および第２入力軸回転数センサ２４ａ、２４ｂが接続されている。またＴＣＵ３には、後述する第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４をそれぞれ作動させるフォーク駆動機構１３０の各モータ１３１、およびストロークを検出するシフトストロークセンサ１３６〜１３９が接続されている（図４参照）。これによってＴＣＵ３は各機器とデータの授受を行なったり、各機器に対して制御指令を行なったりする。ＴＣＵ３はＥＣＵ２と接続されＣＡＮ通信によってＥＣＵ２と相互に情報を交換しながらデュアルクラッチ式自動変速機１の変速制御を適切に行なう。
【００２４】
ＥＣＵ２には、図１に示すようにエンジン４の出力軸４ｂ近傍に設けられたエンジン４の出力軸回転数センサ４ａ、エンジン４が有するスロットルボデーのスロットルバルブを開閉するモータ、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ、燃料噴射をおこなうインジェクタ（いずれも図略）、およびアクセルペダルＰに設けられたアクセル開度センサ２７等が接続されている。これによって各機器とデータの授受を行なったり、各機器に対して制御指令を行なったりする。例えば、取得したＴＣＵ３からのデータを含んだ以上の情報に基づきスロットルボデーのモータを駆動しスロットルバルブの開度を制御する、或いは、インジェクタの燃料噴射量を制御する等してエンジン回転数Ｅｒｐｍを制御する。
【００２５】
図２に示すように、デュアルクラッチ式自動変速機１は、前進７速のデュアルクラッチ式自動変速機であり、ケース１０内の軸線方向に、第１入力軸２１、第２入力軸２２、第１副軸３１、および第２副軸３２を備えている。またケース１０内には、デュアルクラッチ４０、各ギヤ段の駆動ギヤ５１〜５７、最終減速駆動ギヤ５８、６８、各ギヤ段の従動ギヤ６１〜６７、後進ギヤ７０、およびリングギヤ８０を備えている。以降、第１入力軸２１、第２入力軸２２、第１副軸３１、および第２副軸３２と同一軸方向を入力軸方向と称す。
【００２６】
第１入力軸２１は、軸受によりミッションケース１１、およびクラッチハウジング１２に対して回転可能に支承されている。第１入力軸２１の外周面には、軸受けを支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。そして、第１入力軸２１には、複数の奇数段駆動ギヤである１速駆動ギヤ５１および３速駆動ギヤ５３が直接形成されている。また複数の奇数段駆動ギヤである５速駆動ギヤ５５および７速駆動ギヤ５７は、第１入力軸２１の外周面に形成された外歯スプラインにスプライン嵌合により圧入され固定されている。また、第１入力軸２１の端部外周面には、第１クラッチディスク４１の内径部にスプライン係合される連結部（スプライン）が形成されている。これにより第１クラッチディスク４１の内径部は連結部に係合され第１入力軸２１上を入力軸方向に進退移動可能となっている。
【００２７】
第２入力軸２２は、中空軸状に形成されており、第１入力軸２１の１部の外周に複数の軸受を介して回転可能に支承され、且つ、軸受によりミッションケース１１、およびクラッチハウジング１２に対して回転可能に支承されている。つまり、第２入力軸２２は、第１入力軸２１に対して同心に相対回転可能に配置されている。また、第２入力軸２２の外周面には、第１入力軸２１と同様に、軸受けを支持する部位と複数の外歯歯車が形成されている。第２入力軸２２には、複数の偶数段駆動ギヤである２速駆動ギヤ５２、４速駆動ギヤ５４および６速駆動ギヤ５６が形成されている。また、第２入力軸２２の端部外周面には、第２クラッチディスク４２の内径部にスプライン係合される連結部（スプライン）が形成されている。これにより第２クラッチディスク４２の内径部は連結部に係合され第２入力軸２２上を入力軸方向に進退移動可能となっている。
【００２８】
第１副軸３１は、軸受によりミッションケース１１およびクラッチハウジング１２に対して回転可能に支承され、ミッションケース１１内において第１入力軸２１に平行に配置されている。また、第１副軸３１の外周面には、最終減速駆動ギヤ５８が形成されるとともに、軸受けを支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。
【００２９】
第１副軸３１の外歯スプラインには、後述する第１シフトクラッチ１０１（本発明の第１シフト機構に該当する）、および第３シフトクラッチ１０３（本発明の第２シフト機構に該当する）の各クラッチハブ２０１がスプライン嵌合により圧入されている。最終減速駆動ギヤ５８は、リングギヤ８０に噛合している。
【００３０】
さらに、第１副軸３１には、１速従動ギヤ６１、および３速従動ギヤ６３、４速従動ギヤ６４、および後進ギヤ７０を遊転可能に支持する支持部が形成されている。
【００３１】
１速従動ギヤ６１は第１入力軸２１に形成された１速駆動ギヤ５１と噛合し、１速ギヤ段（本発明の奇数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって１速従動ギヤ６１が選択されると、第１シフトクラッチ１０１のスリーブ２０２が１速従動ギヤ６１側に移動して１速従動ギヤ６１と第１副軸３１とを相対回転不能に接続する。これにより１速従動ギヤ６１と第１副軸３１とが一体的に回転する状態となる（なお、この状態を変速段が成立した状態という。以降２速段〜７速段、および後進段についても同様である）。このとき、第１シフトクラッチ１０１の作動の状態は第１シフトクラッチ１０１用のシフトストロークセンサ１３６によって監視され第１シフトクラッチ１０１が現状どのような状態であるかＴＣＵ３によって把握されている。以降、第２シフトクラッチ１０２〜第４シフトクラッチ１０４も同様である。
【００３２】
３速従動ギヤ６３は、第１入力軸２１に形成された３速駆動ギヤ５３と噛合し、３速ギヤ段（本発明の奇数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって３速従動ギヤ６３が選択されると、第１シフトクラッチ１０１のスリーブ２０２が３速従動ギヤ６３側に移動して３速従動ギヤ６３と第１副軸３１とを相対回転不能に接続する。これにより３速従動ギヤ６３と第１副軸３１とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３３】
４速従動ギヤ６４は、第２入力軸２２に形成された４速駆動ギヤ５４と噛合し、４速ギヤ段（本発明の偶数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって４速従動ギヤ６４が選択されると、第３シフトクラッチ１０３のスリーブ２０２が４速従動ギヤ６４側に移動して４速従動ギヤ６４と第１副軸３１とを相対回転不能に接続する。これにより４速従動ギヤ６４と第１副軸３１とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３４】
さらに、ＴＣＵ３によって後進ギヤ７０が選択されると、第３シフトクラッチ１０３のスリーブ２０２が後進ギヤ７０側に移動して後進ギヤ７０と第１副軸３１とを相対回転不能に接続する。これにより後進ギヤ７０と第１副軸３１とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。なお、後進ギヤ７０は、第２副軸３２に遊転可能に支持される２速従動ギヤ６２と一体的に形成された小径ギヤ６２ａに常に噛合している。
【００３５】
第２副軸３２は、軸受によりミッションケース１１およびクラッチハウジング１２に対して回転可能に軸承され、ミッションケース１１内において第１入力軸２１に平行に配置されている。また、第２副軸３２の外周面には、第１副軸３１と同様に、最終減速駆動ギヤ６８が形成されるとともに、軸受けを支持する部位と複数の外歯スプラインが形成されている。第２副軸３２の外歯スプラインには、第２シフトクラッチ１０２（本発明の第２シフト機構に該当する）、および第４シフトクラッチ１０４（本発明の第１シフト機構に該当する）の各クラッチハブ２０１がスプライン嵌合により圧入されている。最終減速駆動ギヤ６８は、差動装置１４のリングギヤ８０に噛合している。リングギヤ８０は、最終減速駆動ギヤ５８および最終減速駆動ギヤ６８に噛合されることで、第１副軸３１および第２副軸３２に常時回転連結される。このリングギヤ８０は、ケース１０に軸支される出力軸（図略）および差動装置１４を介して駆動軸１５ａ、１５ｂおよび駆動輪１６ａ、１６ｂに回転連結されている。さらに、第２副軸３２には、以上、２速従動ギヤ６２、５速従動ギヤ６５、６速従動ギヤ６６、７速従動ギヤ６７、を遊転可能に支持する支持部が形成されている。
【００３６】
２速従動ギヤ６２は第２入力軸２２に形成された２速駆動ギヤ５２と噛合し、２速ギヤ段（本発明の偶数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって２速従動ギヤ６２が選択されると、第２シフトクラッチ１０２のスリーブ２０２が２速従動ギヤ６２側に移動して２速従動ギヤ６２と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。これにより２速従動ギヤ６２と第２副軸３２とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３７】
また、５速従動ギヤ６５は、第１入力軸２１に形成された５速駆動ギヤ５５と噛合し、５速ギヤ段（本発明の奇数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって５速従動ギヤ６５が選択されると、第４シフトクラッチ１０４のスリーブ２０２が５速従動ギヤ６５側に移動して５速従動ギヤ６５と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。これにより５速従動ギヤ６５と第２副軸３２とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３８】
また、６速従動ギヤ６６は、第２入力軸２２に形成された６速駆動ギヤ５６と噛合し、６速ギヤ段（本発明の偶数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって６速従動ギヤ６６が選択されると、第２シフトクラッチ１０２のスリーブ２０２が６速従動ギヤ６６側に移動して６速従動ギヤ６６と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。これにより６速従動ギヤ６６と第２副軸３２とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００３９】
さらに、７速従動ギヤ６７は、第１入力軸２１に形成される７速駆動ギヤ５７と噛合し、７速ギヤ段（本発明の奇数変速段に該当する）を形成している。そしてＴＣＵ３によって７速従動ギヤ６７が選択されると、第４シフトクラッチ１０４のスリーブ２０２が７速従動ギヤ６７側に移動して７速従動ギヤ６７と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。これにより７速従動ギヤ６７と第２副軸３２とが一体的に回転する状態（成立状態）となる。
【００４０】
次にデュアルクラッチ４０について図１、図２に基づいて説明する。なお、図１、図２のデュアルクラッチ４０を比較すると構成が異なる様に見えるが、図２のデュアルクラッチ４０は図１のデュアルクラッチ４０に対してより簡易的に描いたものであって、図１、図２のデュアルクラッチ４０は同じものであることを付け加えておく。
【００４１】
デュアルクラッチ４０は、第１入力軸２１および第２入力軸２２に対して同心に設けられている。デュアルクラッチ４０は、図２の右側においてクラッチハウジング１２に収容され、図１、図２に示すように、第１、第２クラッチディスク４１、４２、センタプレート４３、第１、第２プレッシャプレート４４、４５、および第１、第２ダイアフラムスプリング４６、４７（図１参照）を有している。このとき第１クラッチディスク４１、センタプレート４３、第１プレッシャプレート４４および第１ダイアフラムスプリング４６によって本発明の第１クラッチを構成している。また第２クラッチディスク４２、センタプレート４３、および第２プレッシャプレート４５および第２ダイアフラムスプリング４７によって本発明の第２クラッチを構成している。
【００４２】
第１クラッチディスク４１はエンジン４の回転駆動力を第１入力軸２１に伝達し、第２クラッチディスク４２はエンジン４の回転駆動力を２入力軸２２に伝達する。前述したように第１クラッチディスク４１は、第１入力軸２１の連結部に入力軸方向に移動自在にスプライン係合され、第２クラッチディスク４２は、第２入力軸２２の連結部に入力軸方向に移動自在にスプライン係合されている。
【００４３】
センタプレート４３は図１、図２に示すように、第１クラッチディスク４１と第２クラッチディスク４２との間にその面が第１、第２クラッチ４１、４２の面と平行に対向して配置されている。センタプレート４３は第２入力軸２２の外周面との間にボールベアリングを介して第２入力軸２２と相対回転可能に設けられエンジン４の出力軸４ｂに連結されて一体回転する。
【００４４】
第１および第２プレッシャプレート４４、４５は図１、図２に示すように、センタプレート４３との間でそれぞれ第１、および第２クラッチディスク４１、４２を挟持し第１、および第２クラッチ４１、４２と圧着可能に配置されている。
【００４５】
第１、第２ダイアフラムスプリング４６、４７は、円板状に形成されている。図１に示すように第１ダイアフラムスプリング４６はセンタプレート４３を中心として、入力軸方向に第１プレッシャプレート４４と反対側に配置されている。第１ダイアフラムスプリング４６の外径部と第１プレッシャプレート４４とは円筒状の連結部４４ａによって連結されている。また第１ダイアフラムスプリング４６はセンタプレート４３から延在している腕部４３ａの先端部に支持されている。このような状態において第１ダイアフラムスプリング４６の外径部がエンジン４方向に付勢するばね力によって連結部４４ａをエンジン４側に付勢すると第１プレッシャプレート４４が第１クラッチディスク４１から離間する。
【００４６】
また第１ダイアフラムスプリング４６の内径部をエンジン４側に向かって押圧すると第１ダイアフラムスプリング４６の外径部のエンジン４方向へのばね力は減衰する。それとともにセンタプレート４３から延在している腕部４３ａの先端部を支点として第１ダイアフラムスプリング４６の外径部はエンジン４とは反対方向に移動される。これらによって第１プレッシャプレート４４は第１クラッチディスク４１方向に移動し、やがてセンタプレート４３との間で第１クラッチディスク４１を挟持して圧着する。そして完全に係合しエンジン４の回転駆動力が第１入力軸２１に伝達される。なお、上記において第１ダイアフラムスプリング４６の内径部を押圧する押圧力は内径部を押圧するときのアクチュエータ作動量Ｌによって制御するが詳細については後述する。
【００４７】
また第２ダイアフラムスプリング４７は第２プレッシャプレート４５の変速機側で且つセンタプレート４３の腕部４３ａのエンジン４側に配置され第２プレッシャプレート４５と対向している。第２ダイアフラムスプリング４７の外径部は、ばね力がセンタプレート４３から延在している腕部４３ａを変速機側に向かって付勢するよう配置されている。これにより通常時においては第２プレッシャプレート４５は第２クラッチディスク４２に圧着されないようになっている。そして第２ダイアフラムスプリング４７の内径部をエンジン４側に向かって押圧すると腕部４３ａに接触する第２ダイアフラムスプリング４７の外径部を支点として押圧部近傍がエンジン４方向へ移動する。これによって第２プレッシャプレート４４がダイアフラムスプリング４７に押され第２クラッチディスク４２方向に移動し、やがてセンタプレート４３との間で第２クラッチディスク４２を挟持して圧着する。そして完全に係合しエンジン４の回転駆動力が第２入力軸２２に伝達される。なお、第１ダイアフラムスプリング４６と同様に第２ダイアフラムスプリング４７の内径部を押圧する押圧力は内径部を押圧するときのアクチュエータ作動量Ｌによって制御する。
【００４８】
上述した第１ダイアフラムスプリング４６、および第２ダイアフラムスプリング４７の内径部の押圧は、図１に示す第１、および第２クラッチアクチェータ１７、１８によって行なう。第１、および第２クラッチアクチェータ１７、１８は、それぞれ直流電動モータ１９ａ、１９ｂと、直流電動モータ１９ａ、１９ｂの作動によってボールねじ構造により直線運動するロッド２５ａ、２５ｂと、ロッド２５ａ、２５ｂの直線運動を第１、第２ダイアフラムスプリング４６、４７の各内径部に伝達する伝達部２６ａ、２６ｂと、ロッド２５ａ、２５ｂの直線運動のアクチュエータ作動量Ｌ１、Ｌ２を検出するストロークセンサ１７ａ、１８ａと、を有している。そして、ストロークセンサ１７ａ、１８ａにより検出されたロッド２５ａ、２５ｂのアクチュエータ作動量Ｌ１、Ｌ２に関する情報はＴＣＵ３に送信される。
【００４９】
デュアルクラッチ４０がこのように構成されるので、ＴＣＵ３から変速指令が送出されると、ＴＣＵ３は第１クラッチアクチュエータ１７、または第２クラッチアクチュエータ１８を所定のアクチュエータ作動量Ｌ１、Ｌ２だけ作動させ、エンジン４から入力軸に伝達されるクラッチトルクを制御する。これによりＴＣＵ３は第１クラッチディスク４１および第２クラッチディスク４２のうち、第１入力軸２１、および第２入力軸２２のうちのエンジン４から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行なう。具体的には直流電動モータ１９ａ、または１９ｂのロッド２５ａ、２５ｂの作動を第１ダイアフラムスプリング４６、または第２ダイアフラムスプリング４７の内径部が変速機側に向かって移動するよう制御する。
【００５０】
またＴＣＵ３は、第１クラッチディスク４１および第２クラッチディスク４２のうち、第１入力軸２１および第２入力軸２２のうちのエンジン４に接続される入力軸に対応するクラッチを、クラッチトルクが、目標クラッチトルクになるよう制御する。そして、エンジン４の回転数Ｎｅが、接続される入力軸の回転数Ｎｉと同期すると接続する係合制御を行なう。具体的にはモータ１９ａ、または１９ｂのロッド２５ａ、２５ｂの作動を第１ダイアフラムスプリング４６、または第２ダイアフラムスプリング４７の内径部がエンジン４側に向かって押圧されるよう制御する。
【００５１】
なお、上記クラッチトルクはアクチュエータ作動量と相関関係を有している。この相関関係は事前に取得されＴＣＵ３が有するＲＯＭに記憶されている。このためＴＣＵ３は各クラッチディスクを好適に係合させるために事前に取得された相関関係データから目標となる目標クラッチトルクに対応するアクチュエータ作動量Ｌを読み取る。そして制御するアクチュエータ作動量Ｌ１、Ｌ２が該読み取ったアクチュエータ作動量となるよう制御し目標クラッチトルクでの制御を実現する。なお、アクチュエータ作動量Ｌは常時、ストロークセンサ１７ａ、１８ａからデータを取得することにより監視している。
【００５２】
次に、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４について図２〜図４に基づいて説明する。図２〜図４に示す各フォーク７２ａ、７２ｂ、７２ｃ、７２ｄは、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４が有するスリーブ２０２の外周部に係合してスリーブ２０２を軸方向にスライドさせる部材である。各フォーク７２ａ〜７２ｄは、それぞれのフォーク駆動機構１３０によって駆動される。
【００５３】
フォーク駆動機構１３０は、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４をそれぞれ駆動するために本実施形態においては４つ設けられている。図４に示すように、それぞれのフォーク駆動機構１３０は、回転軸にウォームギヤ１３２が形成されたモータ１３１、ウォームギヤ１３２に噛合するウォームホイール１３３、ウォームホイール１３３に同心に一体的に形成されたピニオンギヤ１３４、ピニオンギヤ１３４に噛合するラック軸１３５を備えている。このラック軸１３５には、各フォーク７２ａ〜７２ｄがそれぞれ一体に設けられている。つまり、それぞれのフォーク駆動機構１３０のモータ１３１を回転することで、そのモータ１３１に連結されているフォーク７２ａ〜７２ｄが第１副軸３１または第２副軸３２の軸方向にスライドする。
【００５４】
また、図４に示すようにフォーク７２ａ〜７２ｄが軸方向にスライドして移動するストローク量を検出するためのシフトストロークセンサ１３６〜１３９がピニオンギヤ１３４の回転軸近傍にそれぞれ設けられている。シフトストロークセンサ１３６〜１３９はＴＣＵ３に接続されＴＣＵ３の演算部にてウォームホイール１３３の回転数がストローク量に変換される。なお、シフトストロークセンサ１３６〜１３９はモータ１３１の回転軸近傍に設けてもよい。
【００５５】
第１シフトクラッチ１０１は、第１副軸３１の軸方向において１速従動ギヤ６１と３速従動ギヤ６３との間に配置されている。第２シフトクラッチ１０２は、第２副軸３２の軸方向において２速従動ギヤ６２と６速従動ギヤ６６との間に配置されている。また第３シフトクラッチ１０３は、第１副軸３１の軸方向において４速従動ギヤ６４と後進ギヤ７０との間に配置されている。さらに第４シフトクラッチ１０４は、第２副軸３２の軸方向において５速従動ギヤ６５と７速従動ギヤ６７との間に配置されている。
【００５６】
図２、図３に示すように第１シフトクラッチ１０１は、第１副軸３１にスプライン固定されたクラッチハブ２０１と、１速従動ギヤ６１に圧入固定された１速係合部材２０５と、３速従動ギヤ６３に圧入固定された３速係合部材２０５と、クラッチハブ２０１と左右の各係合部材２０５、２０５の間にそれぞれ介在されたシンクロナイザリング２０３と、クラッチハブ２０１の外周に軸線方向移動自在にスプライン係合されたスリーブ２０２とを有し、各従動ギヤ６１、６３を交互に第１入力軸２１に離脱可能に接続する周知のシンクロメッシュ機構である。
【００５７】
第１シフトクラッチ１０１のスリーブ２０２は、中立位置では係合部材２０５、２０５の何れにも係合されていない。しかしフォーク駆動機構１３０の作動によってラック軸１３５が入力軸方向に駆動され、ラック軸１３５に固定されスリーブ２０２の外周の環状溝に係合されたフォーク７２ａによりスリーブ２０２が１速従動ギヤ６１側にシフトされれば、スリーブ２０２の内歯は１速従動ギヤ６１側のシンクロナイザリング２０３にスプライン係合する。そしてシンクロナイザリング２０３を１速従動ギヤ６１に押しつけながら第１副軸３１と１速従動ギヤ６１の回転を同期させる。次にスリーブ２０２の内歯が１速係合部材２０５の外周の外歯スプラインと係合し、第１副軸３１と１速従動ギヤ６１を一体的に連結して１速ギヤ段を形成する。またフォーク駆動機構１３０によりフォーク７２ａがスリーブ２０２を３速従動ギヤ６３側にシフトさせれば、同様にして第１副軸３１と３速従動ギヤ６３の回転を同期させた後にこの両者を一体的に連結して３速ギヤ段を成立させる。
【００５８】
第２〜第４シフトクラッチ１０２〜１０４は、第１シフトクラッチ１０１と実質的に同一構造で取り付け位置が異なるのみである。第２シフトクラッチ１０２は２速従動ギヤ６２および６速従動ギヤ６６を第２副軸３２に選択的に連結して相対回転不能とし２速ギヤ段および６速ギヤ段を成立させる。また第３シフトクラッチ１０３は４速従動ギヤ６４および後進ギヤ７０を第１副軸３１に選択的に連結して相対回転不能とし４速ギヤ段および後進ギヤ段を成立させる。さらに第４シフトクラッチ１０４は５速従動ギヤ６５および７速従動ギヤ６７を第２副軸３２に選択的に連結して相対回転不能とし５速ギヤ段および７速ギヤ段を成立させる。
【００５９】
ここで上述したシフトの区分された段階（状態）の遷移をスリーブ２０２の内径部に形成された内歯のチャンファ部２０２ａ、およびシンクロナイザリング２０３の外周面に形成されたチャンファ部２０３ａの相対的な位置関係に基づいて詳細に説明する。今回の説明においては、代表として第２シフトクラッチ１０２によって、はじめに中立状態にあるスリーブ２０２が２速従動ギヤ６２側に移動する場合における下記４段階について説明する。なお、第２〜第４シフトクラッチ１０２〜１０４によって切替えられる他のギヤ段についても同様の段階を有する。
【００６０】
図５（ａ）は、スリーブ２０２が２速従動ギヤ６２と６速従動ギヤ６２の中間にあり、いずれにも係合していない中立段階（状態）である。
次に図５（ｂ）は、スリーブ２０２が２速従動ギヤ６１への進入を開始する入り工程と称される段階である。入り工程は図５（ｃ）で説明する同期工程までの間を指す。入り工程は比較的短時間で終了する工程である。
【００６１】
図５（ｃ）は、スリーブ２０２のチャンファ部２０２ａが２速従動ギヤ６２側のシンクロナイザリング２０３が有するチャンファ部２０３ａに接触し、シンクロナイザリング２０３を２速係合部材２０５および２速従動ギヤ６２に押しつけてスリーブ２０２と２速従動ギヤ６２との回転を同期させる同期工程と称される段階である。同期開始から同期完了までの同期工程は４段階の中で比較的長い時間を占める段階となっている。
【００６２】
そして最後の図５（ｄ）は、スリーブ２０２のチャンファ部２０２ａが２速従動ギヤ６２側のシンクロナイザリング２０３が有するチャンファ部２０３ａを押し分けて２速従動ギヤ６２に接近していく押し分け工程と称される段階である。押し分け工程が開始される時には既にスリーブ２０２と２速従動ギヤ６２との同期は完了している。そのため押し分け工程の開始後にはスリーブ２０２のチャンファ部２０２ａは速やかに２速従動ギヤ６２に到達する。そしてその後、２速従動ギヤ６２と完全に係合されて２速従動ギヤ６２と第２副軸３２とを相対回転不能に接続する。本発明においては、上記中立状態〜押し分け工程の４段階のうちで、運転者が加速のためアクセルを踏込んだ時点ではどの位置にスリーブ２０２が位置しているかを確認し、位置した工程によってシフト完了までの時間を予測して該予測時間の大きさによって変速するギヤ段を選択するものである。
【００６３】
次に本発明に係る変速制御装置を構成するＴＣＵ３について説明する。ＴＣＵ３は前述の通り第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４を作動させるフォーク駆動機構１３０、およびデュアルクラッチ４０が有する第１クラッチディスク４１および第２クラッチディスク４２の切替えを行なう第１、第２クラッチアクチュエータ１７、１８を制御する。
【００６４】
またＴＣＵ３は現在ギヤ段検出部１１１、要求ギヤ段演算部１１２、アクセル踏込検出部１１４、シフト進行度演算部１１５、および走行ギヤ段選択制御部１１６を有している。
【００６５】
現在ギヤ段検出部１１１は現在成立している現在ギヤ段Ｇｐを検出する。ここで現在ギヤ段Ｇｐとは、現在、車両走行に適用されているギヤ段を含む、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４（第１および第２シフト機構）の作動によって成立されているギヤ段のことをいう。現在ギヤ段Ｇｐはフォーク駆動機構１３０による作動のデータから判定する。具体的にはスリーブ２０２の入力軸方向への作動をフォーク駆動機構１３０のピニオンギヤ１３４軸近傍に設けたシフトストロークセンサ１３６〜１３９によって検出する。そして検出されたストローク量から成立しているギヤ段を演算する。
【００６６】
要求ギヤ段演算部１１２は、運転者のアクセル操作状態、車両の走行状態および変速線等に基づき前記現在ギヤ段Ｇｐの次に選択すべき要求ギヤ段Ｇｄを演算する。実際には要求ギヤ段Ｇｄの演算は事前に準備されＴＣＵ３のＲＯＭに記憶される変速線に基づいて行なわれる。ただし要求ギヤ段はどのように求めてもよい。
【００６７】
図６に示す変速線は、代表として例えば増速側である２速段から３速段への変速線Ａおよび減速側である３速段から２速段への変速線Ｂを示している。変速線は車両の変速時に利用されるマップデータであり、予め選択したギヤ段選択パラメータ（本実施形態においては車速とアクセルペダル開度）を各軸にとり、一のギヤ段から他のギヤ段への変速の要否を判断するための基準線である。なお、図６に示すように、デュアルクラッチ式自動変速機１においては、変速線Ａの若干手前に破線で示したプレ変速線ａを有している。プレ変速線ａとは所定のアクセル開度と車速との関係が高変速段側に向かってプレ変速線ａを越えた場合に、フォーク駆動機構１３０によって、越えた各プレ変速線に対応するギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）へのシフトが開始されるための変速線である。
【００６８】
また同様に減速時における変速線Ｂの若干手前には破線で示したプレ変速線ｂを有している。これによりアクセルＰをＯＦＦにしたり緩めたりして、車速が減速しアクセル開度と車速との関係がプレ変速線ｂを低変速段側に向かって越えると、フォーク駆動機構１３０によって、プレ変速線ｂに対応するギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）へのシフトが開始される。
【００６９】
増速側の変速について詳細に説明する。例えば運転者が第２入力軸２２と第２副軸３２とによって成立されている２速ギヤ段で走行中にアクセルペダルを踏込み、アクセル開度と車速との関係が３速ギヤ段のプレ変速線ａと交差すると、ＴＣＵ３は、第１副軸３１が有する３速従動ギヤ６３を選択する。このとき要求ギヤ段Ｇｄは３速段であるとし記憶部に記憶される。そしてＴＣＵ３の制御によってフォーク駆動機構１３０が第１シフトクラッチ１０３を作動させて３速従動ギヤ６３と第１副軸３１とを相対回転不能に接続し３速ギヤ段を成立させる。これにより第１副軸３１と第１入力軸２１とが３速ギヤ段を介して一体回転する。このとき本発明においては３速ギヤ段および走行に適用されている２速ギヤ段が実際に成立しており現在ギヤ段となる。次に、アクセル開度と車速との関係が３速ギヤ段の変速線Ａを越えるとＴＣＵ３は、第２クラッチアクチュエータ１８が、第２クラッチディスク４２の係合を解除しエンジン４と第２入力軸２２との接続を切離制御する。またそれと同時に第１クラッチアクチュエータ１７が、第１クラッチディスク４１を目標クラッチトルクで制御しエンジン４の回転と同期させながら係合させる係合制御を行なう。これによりエンジン４の回転トルクが第１入力軸２１、および成立された３速ギヤ段を介して第１副軸３１に伝達され車両が３速ギヤ段によって走行される。他のギヤ段の変速方法も同様である。
【００７０】
次に減速側の変速について説明する。減速時においても増速時と同様に車速が減少し、アクセル開度と車速との関係がプレ変速線と交差するとＴＣＵ３がフォーク駆動機構１３０を作動させ各プレ変速線に対応するギヤ段へのシフトが開始される。このとき交差したプレ変速線に対応するギヤ段を要求ギヤ段Ｇｄとし、ＴＣＵ３の記憶部に記憶する。例えば運転者が第１入力軸２１と第１副軸３１とによって成立されている３速ギヤ段で走行中にアクセルペダルをＯＦＦして車速が減少しアクセル開度と車速との関係が２速ギヤ段のプレ変速線ｂと交差すると、ＴＣＵ３は、第２副軸３２が有する２速従動ギヤ６２を選択する。そしてフォーク駆動機構１３０が第２シフトクラッチ１０２を作動させて２速従動ギヤ６２と第２副軸３２とを相対回転不能に接続し２速ギヤ段を成立させる。これにより第２副軸３２と第２入力軸２２とが２速ギヤ段を介して一体回転する。このとき本発明においては２速ギヤ段および走行に適用されている３速ギヤ段が実際に成立しており現在ギヤ段となる。
【００７１】
次に、アクセル開度と車速との関係が２速ギヤ段の変速線Ｂを越えるとＴＣＵ３は、第１クラッチアクチュエータ１７によって第１クラッチディスク４１の係合を解除しエンジン４と第１入力軸２１との接続を切離制御する。また同時に第２クラッチアクチュエータ１８が、第２クラッチディスク４２を目標クラッチトルクで制御しエンジン４の回転と同期させながら係合させる係合制御を行なう。これによりエンジン４の回転トルクが第２入力軸２２、および成立された２速ギヤ段を介して第２副軸３２に伝達され車両が２速ギヤ段によって走行される。他のギヤ段の変速方法も同様である。
【００７２】
アクセル踏込検出部１１４は、運転者のアクセルＰの踏込みを検出する。このときアクセルの踏込みのＯＮとＯＦＦのみを検出しても良いが、本実施形態においてはアクセルＰの踏込み開度、およびアクセルＰの踏込み速度も同時に検出する。
【００７３】
シフト進行度演算部１１５は、アクセル踏込検出部１１４によってアクセルＰが踏込まれたことが検出されると、アクセルの踏込みが検出された時点での要求ギヤ段Ｇｐに向かってシフト中である第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４のうちのいずれかのシフトクラッチのシフト進行度を演算する。ここでいうシフト進行度とは、上記で説明した第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４の区分された４段階内での進行度のことをいう。４段階のそれぞれの位置と第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４の各スリーブ２０２の各ストロークとの関係は事前に取得されＴＣＵ３のＲＯＭに記憶されている。そこでシフト進行度演算部１１５ではフォーク駆動機構１３０が有しているシフトストロークセンサ１３６〜１３９が取得するシフトストロークによって各スリーブ２０２の位置を取得し、４段階のうちどの位置に位置するかを演算する。
【００７４】
走行ギヤ段選択制御部１１６は、演算されたシフト進行度が予め設定された事前の実験によって決定されＴＣＵ３の記憶部に記憶されるシフト変更閾値Ｅより大きい場合には、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４（第１シフト機構および前記第２シフト機構）のいずれかのシフトクラッチによって要求ギヤ段Ｇｄが成立されるまで待ち、その後要求ギヤ段Ｇｄに対応するクラッチを接続して走行する。つまりシフト進行度がシフト変更閾値Ｅよりも大きい場合はシフト完了までの残存時間は短く、シフトを続行しても短時間で変速が完了するので、そのまま要求ギヤ段Ｇｄを成立させ、要求ギヤ段Ｇｄによって車両を力強く走行させる。
【００７５】
また演算されたシフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には、第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４のいずれかのシフトクラッチによって成立している現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行させる。つまり、演算されたシフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には、変速の完了までに時間がかかることがわかる。このため要求ギヤ段Ｇｄへのシフトの完了を待っていると、待っている間にトルクの低下が発生してしまう。そこで走行ギヤ段選択制御部１１６では、すでに成立している現在ギヤ段Ｇｐでの走行を選択することによりエンジン４の回転駆動力が切断された状態が長引くことにより発生するトルク低下を抑制することができる。
【００７６】
なお、上記の場合における、成立している現在ギヤ段とは、現在車両の走行に適用されているギヤ段のことである。つまり、要求ギヤ段Ｇｄに向かっていずれかのシフトクラッチが作動している時には、それまで成立し待機していたいずれかのギヤ段はすでに解除されているためである。
【００７７】
次に、上述の第１の実施形態の構成におけるデュアルクラッチ式自動変速機１の動作、作用について図７、図８および図９のフローチャートに基づいて説明する。本実施形態においてはアクセルＯＦＦ状態（図７（ａ）参照）における減速中から運転者がアクセルＰを踏込み、加速を要求した場合について説明する。なお、このとき運転者がアクセルＰを踏込んだときには、車両は３速ギヤ段（現在ギヤ段Ｇｐ）で走行しているものとする。またアクセルＰを踏込む少し前にはアクセル開度と車速との関係が図６のプレ変速線ｄを３速ギヤ段側から通過したことによって要求ギヤ段Ｇｄとなる２速ギヤ段へのシフトの要求がＴＣＵ３から送信されたものとする。これにより運転者がアクセルＰを踏込んだときには、第２副軸３２が有する２速ギヤ段の２速従動ギヤ６２へのシフトが既に開始されている。
【００７８】
ステップ１０（アクセル踏込検出ステップ）では、アクセル踏込み検出部１１４が運転者のアクセルＰの踏込みを検出するとステップＳ１１に進み、踏込みが検出されなければプログラムを終了する。このとき踏込みと判定するための踏込み量の閾値は実験等によって任意に設定される。またこのときアクセル踏込み検出部１１４では、同時にアクセルＰの踏込み速度および踏込み量が取得され所定の記憶部に記憶される。
【００７９】
ステップＳ１１（シフト進行度演算ステップ）では、運転者がアクセルＰを踏込んだ時点における第１〜第４シフトクラッチ１０１〜１０４のうち要求ギヤ段Ｇｄに対応するいずれかのシフトクラッチによる要求ギヤ段Ｇｄへのシフト進行度がシフト進行度演算部１１５によって演算される。本実施形態においては、図７に示すように運転者がアクセルを踏込んだ時点の少し前に、要求ギヤ段Ｇｄである２速ギヤ段の２速従動ギヤ６２へのシフトが第２シフトクラッチ１０２の作動によって開始されている。これに伴い現在ギヤ段Ｇｐとして成立し待機していた４速ギヤ段の４速従動ギヤ６４の成立は２速従動ギヤ６２へのシフトの開始前に第３シフトクラッチ１０３の作動によって解除され中立状態となっている。
【００８０】
このとき検出される要求ギヤ段Ｇｄである２速ギヤ段の２速従動ギヤ６２へのシフト進行度は前述したようにスリーブ２０２が、中立状態、入り工程、同期工程、押し分け工程の４段階のうちどこの段階に位置するかを検出するものである。シフト進行度はシフトストロークセンサ１３６〜１３９が取得するシフトストロークに基づきシフト進行度演算部１１５が第２シフトクラッチ１０２のスリーブ２０２の位置を演算し求める。このとき４段階のうちどの段階に位置しているかのみを演算するだけでもよい。これによっても大まかなシフト完了までの残存時間は推定できる。しかし本実施形態においては、４段階のそれぞれのなかでどの位置までスリーブ２０２の作動が進行しているかをさらに演算している。具体的には同期工程は比較的時間のかかる工程であるので、例えば同期工程の中で、どこに位置する（例えば同期開始から７０％経過した位置等）か、を判定する。これによりシフト完了までの予測がより精度良く行なわれる。
【００８１】
ステップＳ１２（走行ギヤ段選択制御ステップ）では、走行ギヤ段選択制御部１１６によってステップＳ１１で演算された２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）の２速従動ギヤ６２へのシフト進行度と予め設定されたシフト変更閾値Ｅとが比較される。ここでは例えばシフト変更閾値Ｅを同期開始から６０％経過した位置とする（図８参照）。そしてシフト進行度がシフト変更閾値Ｅよりも大きい場合（たとえば前述のように同期開始から７０％経過した位置であった場合）はステップＳ１３に移動し、２速従動ギヤ６２に対応する第２シフトクラッチ１０２によって２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）を成立させる。そして２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）の成立後に第１クラッチ４１を切離制御するとともに、２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）に対応する第２クラッチ４２を係合制御して接続し、エンジン４と第２入力軸２２とを連結して車両を力強く加速させる（図７（ｂ）参照）。そしてこの後、プログラムを終了する。なお、ここで更閾値Ｅを同期開始から６０％経過した位置としたのはあくまで一例を示したものに過ぎずどのように設定してもよい。
【００８２】
またステップＳ１２で、演算された２速ギヤ段（要求ギヤ段Ｇｄ）のシフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には、変速の完了までに時間がかかると予測できるのでステップＳ１４に移動する。そして車両を走行させていた現在ギヤ段Ｇｐである３速ギヤ段に対応する第１クラッチ４１を引き続き接続し車両を走行させる。これによりエンジン４の回転駆動力が切断されることがなく大幅なトルク低下の発生を抑制できる（図７（ｂ）参照）。
【００８３】
上述の説明から明らかな様に、第１の実施形態に係るデュアルクラッチ式自動変速機１においては、車両走行中に運転者が加速のためアクセルＰを踏込んだ場合に、アクセルＰを踏込んだ時点における要求ギヤ段Ｇｄへのシフトの進行度がシフト進行度演算部１１５によって演算される。そして演算された進行度が予め設定されたシフト変更閾値Ｅより大きいか否かを演算する。シフト進行度がシフト変更閾値Ｅより大きい場合には、このままシフトを続行すると短時間で変速が完了する。この場合は、シフトを続行させ要求ギヤ段Ｇｄにできるだけ速やかにシフトし、シフト後、要求ギヤ段Ｇｄに対応するクラッチを接続し車両を力強く加速させて走行させる。また、アクセルを踏込んだ時点でのシフト進行度がシフト変更閾値Ｅより小さい場合には、変速の完了までに時間がかかる。この場合、要求ギヤ段Ｇｄへのシフトの完了を待っているとトルクの低下が発生してしまう。そこですでに成立されている現在ギヤ段に対応するクラッチを引き続き接続し車両を走行させる。これにより、トルクの低下を抑制でき運転者が感じるフィーリングの悪化を防止できる。
【００８４】
また第１の実施形態に係るデュアルクラッチ式自動変速機１においては、シフト進行度演算部１１５の演算は、要求ギヤ段Ｇｄに向ってシフト中の第１シフト機構（第１、第４シフトクラッチ１０１、１０４）または第２シフト機構（第２、第３シフトクラッチ１０２、１０３）が位置する区分された４つの段階（中立状態〜押し分け工程）に基づいて行なう。このような低コスト、かつ簡易な構成によってシフトの進行度を容易に演算できる。
【００８５】
次に第２の実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機５について説明する（図１参照）。第２の実施形態は第１の実施形態に対して変速制御装置を構成するＴＣＵ８がシフト時間計測部１１７を有していることのみ異なる。よって同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また同様の部品や部分については同じ符号を付して説明する。
【００８６】
シフト時間計測部１１７は要求ギヤ段Ｇｄへのシフトの開始時点（図７参照）から計時を行なう。第２の実施形態においてシフト進行度演算部１１５における進行度の演算は、シフトの開始時点から運転者によってアクセルが踏込まれた時点までの経過時間をシフト時間計測部１１７によって計測する。シフトの開始時点はフォーク駆動機構１３０が有しているシフトストロークセンサ１３６〜１３９のデータから検出すればよい。そして予めＴＣＵ８が事前に有しているシフトの開始からシフト完了までのシフト所定時間から前記経過時間を減算して完了までの残存時間を演算する。そして演算した残存時間から進行度を求め、進行度が予め設定されたシフト変更閾値Ｅより大きいか否かを演算する。そしてこれ以降の判定方法は第１の実施形態と同様である。このような時間の計測によりシフトの進行度をより高精度に演算できる。
【００８７】
次に第３の実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機６について説明する（図１参照）。第３の実施形態は第１の実施形態に対して運転者が踏込んだアクセルＰのアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方を検出し該アクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度に応じてシフト変更閾値Ｅの値を変更する点のみ異なる。よって同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また同様の部品や部分については同じ符号を付して説明する。
【００８８】
アクセルＰのアクセル踏込み量（開度）及びアクセル踏込み速度についてはアクセル踏込検出部１１４が検出したデータを利用する。アクセル踏込み量（開度）およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方が大きいときには運転者が大きな加速を強く望んでいると判断できる。そこで加速力のより大きな要求ギヤ段Ｇｄの選択がし易いようにシフト変更閾値Ｅをシフト完了までの予測時間が長くなる方、つまりシフト進行度が小さい方（図８においては左方）へずらし変更する。このとき、変更する量については、アクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度に応じて決定するが、運転者の感覚と合致するよう事前に実験により評価し決定されることが好ましい。これによって要求ギヤ段Ｇｄの選択の可能性が高くなり、多少のもたつき感が発生しても運転者の要求通りに要求ギヤ段Ｇｄによって力強い加速力を得ることができる。なお、アクセル踏込み量（開度）およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方が小さいときには、上記と逆方向にシフト変更閾値Ｅをずらせばよい。
【００８９】
次に第４の実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機７について説明する（図１参照）。第４の実施形態は第１乃至第３の実施形態に対してＴＣＵ９（変速制御装置）が加速力演算部１１８を有している。よって同様の部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。また同様の部品や部分については同じ符号を付して説明する。
【００９０】
加速力演算部１１８は要求ギヤ段加速力、現在ギヤ段加速力、および運転者要求加速力を夫々演算する。要求ギヤ段加速力は要求ギヤ段Ｇｄにシフトした場合に得られる加速力である。現在ギヤ段加速力は現在ギヤ段Ｇｐで走行した場合に得られる加速力である。運転者要求加速力は運転者が踏込んだアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方から求めた運転者が要求している加速力である。
【００９１】
そして、演算された要求ギヤ段加速力および現在ギヤ段加速力のうち運転者要求加速力により近い加速力を実現することができる要求ギヤ段Ｇｄまたは現在ギヤ段Ｇｐのいずれかが選択できるよう走行ギヤ段選択制御部１１６において、シフト変更閾値Ｅを変更する。要求ギヤ段Ｇｄを選択し易くするためには図８においてシフト変更閾値Ｅを左方にずらせばよい。また現在ギヤ段Ｇｐを選択し易くするためには図８においてシフト変更閾値Ｅを右方にずらせばよい。このとき、変更する量については、運転者の感覚と合致するよう事前に実験により評価し決定されることが好ましい。これにより、車両は常に運転者が要求する運転者要求加速力に近い加速力で走行でき、運転者の加速力に対する満足感を満たすことができる。
【００９２】
なお、本実施形態においては、第１入力軸２１に、奇数段の駆動ギヤ５１、５３、５５および５７を固定して設け、第２入力軸２２に、偶数段の駆動ギヤ５２、５４、および５６を固定して設けた。そして第１副軸３１および第２副軸３２に、第１入力軸２１の奇数段駆動ギヤと噛合して奇数変速段を成立させる従動ギヤ６１、６３、６５、６７と、第２入力軸２２の偶数段駆動ギヤと噛合して偶数変速段を成立させる従動ギヤ６２、６４、６６とを遊転可能に設けた。しかし、この態様に限らず第１入力軸２１および第２入力軸２２に、それぞれ駆動ギヤ５１、５３、５５、５７と駆動ギヤ５２、５４、５６とを遊転可能に設けてもよい。そしてこのときには第１副軸３１、および第２副軸３２に１速〜７速従動ギヤ６１〜６７を固定して設けてやればよい。
【００９３】
また、特開２０１１−１４４８７２公報の図１に開示されるデュアルクラッチ式自動変速機（ＦＲ用）のように７速駆動ギヤ２６ａのみを第１入力軸１５に遊転可能に設け、７速駆動ギヤ２６ａに噛合する７速従動ギヤ２６ｂを第２副軸１８に固定して設けてもよい。さらに公報の図１に示すように切替えクラッチ３０Ｄが紙面右方に移動することによって第１入力軸１５と出力軸１９とを直結するよう構成してもよい。このようなＦＲ用デュアルクラッチ式自動変速機においても同様の効果が得られる。
【００９４】
また、本実施形態においては、ラック軸１３５を４本設け、それぞれのラック軸１３５に対して設けたフォーク７２ａ〜７２ｄを各々作動させて各ギヤ段の切り替えを行なった。しかしこれに限らずセレクト用モータを設け、セレクト用モータの駆動によりフォークシャフトを選択し、選択したフォークシャフトをシフト用モータによってスライドさせて各ギヤ段の切り替えを行なってもよい。
【００９５】
また、本実施形態に係るデュアルクラッチ４０を構成する第１、第２クラッチディスク４１、４２、センタプレート４３、および第１、第２プレッシャプレート４４、４５の各配置については、本実施形態において説明した態様に限らず、どのように配置して構成してもよい。
【００９６】
また、本実施形態においては、本発明に係るデュアルクラッチ式自動変速機として前進７速の変速段を有するデュアルクラッチ式自動変速機にて説明した。しかし、この態様に限らずデュアルクラッチ式自動変速機は７速を越える前進変速段、または６速以下の前進変速段を有するものでもよい。これによっても同様の効果が得られる。
【００９７】
さらに、デュアルクラッチ式自動変速機を、自動車に適用するのではなく、自動二輪車等の他の自動変速機に適用してもよい。
【符号の説明】
【００９８】
１、５、６、７・・・デュアルクラッチ式自動変速機、２・・・変速制御装置（ＥＣＵ）、 ３、８、９・・・変速制御装置（ＴＣＵ）、４・・・エンジン、４ａ・・・回転数センサ、１０・・・ケース、１１・・・ミッションケース、１２・・・クラッチハウジング、１７・・・第１クラッチアクチュエータ、１８・・・第２クラッチアクチュエータ、２１・・・第１入力軸、２２・・・第２入力軸、２３ａ、２３ｂ・・・車速センサ、３１・・・第１副軸、３２・・・第２副軸、４０・・・デュアルクラッチ、４１・・・第１クラッチディスク、４２・・・第２クラッチディスク、４３・・・センタプレート、４４・・・第１プレッシャプレート、４５・・・第２プレッシャプレート、５１〜５７・・・ギヤ段の駆動ギヤ、５８、６８・・・最終減速駆動ギヤ、６１〜６７・・・ギヤ段の従動ギヤ、６２ａ・・・小径ギヤ、７０・・・後進ギヤ、７２ａ〜７２ｄ・・・フォーク、１３５・・・ラック軸、１０１、１０４・・・第１シフト機構（第１、第４シフトクラッチ）、１０２、１０３・・・第１シフト機構（第２、第３シフトクラッチ）、１１１・・・現在ギヤ段検出部、１１２・・・要求ギヤ段演算部、１１４・・・アクセル踏込み検出部、１１５・・・シフト進行度演算部、１１６・・・走行ギヤ段選択制御部、１１７・・・シフト時間計測部、１１８・・・加速力演算部、１３０・・・フォーク駆動機構、２０１・・・クラッチハブ、２０２・・・スリーブ、２０３・・・シンクロナイザリング。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、
原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチおよび前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチを有するデュアルクラッチと、
前記第１入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および前記第２入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構と、
変速指令が送出されると、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行い、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機に接続される入力軸に対応するクラッチを、前記原動機の回転数が前記接続される入力軸の回転数と同期すると接続する係合制御を行なう変速制御装置と、を備え、
前記変速制御装置は、
現在成立している現在ギヤ段を検出する現在ギヤ段検出部と、
運転者のアクセル操作状態および車両の走行状態に基づき前記現在ギヤ段の次に選択すべき要求ギヤ段を演算する要求ギヤ段演算部と、
前記運転者のアクセルの踏込みを検出するアクセル踏込検出部と、
前記アクセル踏込検出部によって前記アクセルの踏込みが検出されると、当該アクセルの踏込みが検出されたときの前記要求ギヤ段に向かってシフト中である前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算部と、
前記演算されたシフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きい場合は前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって前記要求ギヤ段を成立するまで待ち前記要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して走行し、前記演算されたシフト進行度が前記シフト変更閾値より小さい場合には前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって成立している前記現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御部と、
を備えるデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項２】
請求項１において、
前記シフト進行度演算部における前記進行度の演算は、前記要求ギヤ段にシフト中の前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフトの区分された段階に基づいて行なうデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記変速制御装置は、前記要求ギヤ段へのシフトの開始時点から計時を行なうシフト時間計測部を有し、
前記シフト進行度演算部における前記進行度の演算は、前記シフト時間計測部によって計測された前記シフトの開始時点から前記アクセルの踏込みが検出されたときまでの経過時間と前記シフトの開始時点からシフト完了までのシフト所定時間に基づいて行なうデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記アクセル踏込検出部は前記運転者が踏込んだ前記アクセルのアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方を検出し、
前記走行ギヤ段選択制御部は前記アクセル踏込み量および前記アクセル踏込み速度の少なくとも一方の大きさに応じて前記シフト変更閾値を変更するデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記要求ギヤ段にシフトした場合に得られる要求ギヤ段加速力、前記現在ギヤ段の場合に得られる現在ギヤ段加速力、および前記運転者が踏込んだ前記アクセル踏込み量および前記アクセル踏込み速度の少なくとも一方から求めた前記運転者が要求している運転者要求加速力を夫々演算する加速力演算部を有し、
前記走行ギヤ段選択制御部において、演算された前記要求ギヤ段加速力および前記現在ギヤ段加速力のうち前記運転者要求加速力により近い加速力を実現できる前記要求ギヤ段または前記現在ギヤ段が選択されるよう前記シフト変更閾値を変更するデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項６】
同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチおよび前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチを有するデュアルクラッチと、前記第１入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および前記第２入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構と、変速指令が送出されると、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行い、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機に接続される入力軸に対応するクラッチを、前記原動機の回転数が前記接続される入力軸の回転数と同期すると接続する係合制御を行なう変速制御装置とを備えたデュアルクラッチ式自動変速機の前記変速制御装置の変速制御方法であって、
前記変速制御方法は、
前記運転者のアクセルの踏込みを検出するアクセル踏込検出ステップと、
前記アクセル踏込検出ステップによって前記アクセルの踏込みが検出されると、当該アクセルの踏込みが検出されたときの前記要求ギヤ段に向かってシフト中である前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算ステップと、
前記演算されたシフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きい場合は前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって前記要求ギヤ段を成立するまで待ち前記要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して走行し、前記演算されたシフト進行度が前記シフト変更閾値より小さい場合には前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって成立している前記現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御ステップと、
を備えるデュアルクラッチ式自動変速機の変速制御方法。
【請求項１】
同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、
原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチおよび前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチを有するデュアルクラッチと、
前記第１入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および前記第２入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構と、
変速指令が送出されると、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行い、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機に接続される入力軸に対応するクラッチを、前記原動機の回転数が前記接続される入力軸の回転数と同期すると接続する係合制御を行なう変速制御装置と、を備え、
前記変速制御装置は、
現在成立している現在ギヤ段を検出する現在ギヤ段検出部と、
運転者のアクセル操作状態および車両の走行状態に基づき前記現在ギヤ段の次に選択すべき要求ギヤ段を演算する要求ギヤ段演算部と、
前記運転者のアクセルの踏込みを検出するアクセル踏込検出部と、
前記アクセル踏込検出部によって前記アクセルの踏込みが検出されると、当該アクセルの踏込みが検出されたときの前記要求ギヤ段に向かってシフト中である前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算部と、
前記演算されたシフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きい場合は前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって前記要求ギヤ段を成立するまで待ち前記要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して走行し、前記演算されたシフト進行度が前記シフト変更閾値より小さい場合には前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって成立している前記現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御部と、
を備えるデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項２】
請求項１において、
前記シフト進行度演算部における前記進行度の演算は、前記要求ギヤ段にシフト中の前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフトの区分された段階に基づいて行なうデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記変速制御装置は、前記要求ギヤ段へのシフトの開始時点から計時を行なうシフト時間計測部を有し、
前記シフト進行度演算部における前記進行度の演算は、前記シフト時間計測部によって計測された前記シフトの開始時点から前記アクセルの踏込みが検出されたときまでの経過時間と前記シフトの開始時点からシフト完了までのシフト所定時間に基づいて行なうデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項において、
前記アクセル踏込検出部は前記運転者が踏込んだ前記アクセルのアクセル踏込み量およびアクセル踏込み速度の少なくとも一方を検出し、
前記走行ギヤ段選択制御部は前記アクセル踏込み量および前記アクセル踏込み速度の少なくとも一方の大きさに応じて前記シフト変更閾値を変更するデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項において、
前記要求ギヤ段にシフトした場合に得られる要求ギヤ段加速力、前記現在ギヤ段の場合に得られる現在ギヤ段加速力、および前記運転者が踏込んだ前記アクセル踏込み量および前記アクセル踏込み速度の少なくとも一方から求めた前記運転者が要求している運転者要求加速力を夫々演算する加速力演算部を有し、
前記走行ギヤ段選択制御部において、演算された前記要求ギヤ段加速力および前記現在ギヤ段加速力のうち前記運転者要求加速力により近い加速力を実現できる前記要求ギヤ段または前記現在ギヤ段が選択されるよう前記シフト変更閾値を変更するデュアルクラッチ式自動変速機。
【請求項６】
同心に配置された第１入力軸および第２入力軸と、原動機の回転駆動力を前記第１入力軸に伝達する第１クラッチおよび前記回転駆動力を前記第２入力軸に伝達する第２クラッチを有するデュアルクラッチと、前記第１入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して奇数変速段を成立させる第１シフト機構、および前記第２入力軸に伝達された前記回転駆動力を変速して偶数変速段を成立させる第２シフト機構と、変速指令が送出されると、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機から切り離される入力軸に対応するクラッチを切離する切離制御を行い、前記第１クラッチおよび前記第２クラッチのうち、前記第１入力軸および前記第２入力軸のうちの前記原動機に接続される入力軸に対応するクラッチを、前記原動機の回転数が前記接続される入力軸の回転数と同期すると接続する係合制御を行なう変速制御装置とを備えたデュアルクラッチ式自動変速機の前記変速制御装置の変速制御方法であって、
前記変速制御方法は、
前記運転者のアクセルの踏込みを検出するアクセル踏込検出ステップと、
前記アクセル踏込検出ステップによって前記アクセルの踏込みが検出されると、当該アクセルの踏込みが検出されたときの前記要求ギヤ段に向かってシフト中である前記第１シフト機構または前記第２シフト機構のシフト進行度を演算するシフト進行度演算ステップと、
前記演算されたシフト進行度が予め設定されたシフト変更閾値より大きい場合は前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって前記要求ギヤ段を成立するまで待ち前記要求ギヤ段に対応するクラッチを接続して走行し、前記演算されたシフト進行度が前記シフト変更閾値より小さい場合には前記第１シフト機構または前記第２シフト機構によって成立している前記現在ギヤ段に対応するクラッチを接続し走行することを可能にする走行ギヤ段選択制御ステップと、
を備えるデュアルクラッチ式自動変速機の変速制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５７３３４（Ｐ２０１３−５７３３４Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９４７３８（Ｐ２０１１−１９４７３８）
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月７日（２０１１．９．７）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
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