デュアルクラッチ式自動変速機の制御装置
【課題】常に適切なタイミングでシフトアップを実行することにより良好な加速感を実現した上で、エンジンの吹け上がりに起因するトルク制限域への突入を未然に防止でき、もってこれに起因する減速感を伴うショックを未然に防止できるデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置を提供する。
【解決手段】アクセル開度が大の車両加速時において、高ギヤ側の次変速段へのプリセレクト後に変速線に基づきシフトアップを可決したとき（ポイントａ）、シフトアップに際したクラッチ切換の所要時間として予測時間Ｔを設定し、その予測時間Ｔ後のエンジン回転速度Ｎeがエンジンのトルク制限域の下限よりも低回転側に設定された上限回転閾値Ｎe0に達しない間は次変速段へのシフトアップを禁止し（期間ｂ）、予測時間Ｔ後のエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0に達するときには次変速段へのシフトアップを許可する（ポイントｃ）。
【解決手段】アクセル開度が大の車両加速時において、高ギヤ側の次変速段へのプリセレクト後に変速線に基づきシフトアップを可決したとき（ポイントａ）、シフトアップに際したクラッチ切換の所要時間として予測時間Ｔを設定し、その予測時間Ｔ後のエンジン回転速度Ｎeがエンジンのトルク制限域の下限よりも低回転側に設定された上限回転閾値Ｎe0に達しない間は次変速段へのシフトアップを禁止し（期間ｂ）、予測時間Ｔ後のエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0に達するときには次変速段へのシフトアップを許可する（ポイントｃ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置に係り、詳しくはシフトアップ時のエンジンの吹け上がりを防止する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば広く普及しているトルクコンバータに遊星歯車機構を組合せた自動変速機では、多板クラッチの係合制御により遊星歯車機構の作動状態を切り換えて自動変速を行っている。この種の自動変速機が車両加速に伴ってシフトアップ方向に変速するときには、アクセル操作によりエンジン回転速度が上昇中であることから、クラッチ係合タイミングの僅かなずれ或いはクラッチ作動油圧の低下などが生じていると、エンジンが吹け上がった状態でクラッチが係合されることによりショックを発生する場合があった。
【０００３】
このような不具合の対策として、例えば特許文献１に記載された技術では、車両加速によりシフトアップする際にクラッチの入出力軸回転数比に基づきエンジンの吹け上がりを判定し、吹け上がりが発生していると判定するとクラッチ作動油圧を補正する対策を講じている。
ところで、上記トルクコンバータ式の自動変速機とは別に、近年では所謂デュアルクラッチ式自動変速機が実用化されている。このデュアルクラッチ式自動変速機は、複数の奇数変速段からなる第１歯車機構及び複数の偶数変速段からなる第２歯車機構をそれぞれ第１及び第２クラッチを介してエンジン側と連結して構成されている。
【０００４】
例えば、第１クラッチの接続により第１歯車機構の何れかの奇数変速段を介してエンジンの駆動力を駆動輪側に伝達しているときには、車両の加減速状況などから何れかの偶数変速段を次変速段として予測し、第２クラッチの切断により動力伝達を中止している第２歯車機構を次変速段に切り換えるプリセレクトを実行している。
そして、変速タイミングに至った時点でプリセレクトされた次変速段への変速（シフトアップまたはシフトダウン）の可決判定を行うと、両クラッチの断接状態を逆転させるクラッチ切換を行って次変速段への変速を完了している。
【０００５】
上記変速の可決判定は、アクセル開度及び車速から目標変速段を求めるための所定のシフトマップに基づき、以下の手順により実行される。
例えば図８は車両加速時にシフトアップを可決判定したときの従来技術の制御装置による変速状況を示すタイムチャートである。次変速段へのプリセレクトの完了後に、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度Ｎeがシフトマップ上の次変速段への変速タイミングと対応するシフトアップ線に達すると、プリセレクトされた次変速段へのシフトアップの可決判定を下す（図８のポイントｅ）。そして、この次変速段を目標変速段に設定した上で、上記のようにクラッチ切換を行って次変速段へのシフトアップを完了している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−３７２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、エンジンのトルク特性は、使用回転域（アイドル回転から許容回転までの全回転域）の上限付近でトルク低下を生じる傾向があり、例えばディーゼルエンジンでは過回転防止のために使用回転域の上限付近で燃料噴射量を絞ることにより急激にトルク低下する（以下、このような現象が発生する領域をトルク制限域と称する）。そして、上記したシフトアップ線は、エンジン回転速度Ｎeが上昇する過程でトルクの良好な回転域を車両加速のために有効利用すべく、エンジンの使用回転域内のかなり高回転側に設定されているため、トルク制限域の下限との間に大きな余裕はない。
このため、例えば車両の積載重量が少ない条件でアクセル全開により急加速が行われると、シフトアップに際したクラッチ切換を完了（図８のポイントｇ）する以前に、エンジンの吹け上がりによりエンジン回転速度Ｎeがトルク制限域に突入（図８のポイントｆ）することがある。この場合には、トルク低下により減速感を伴うショックが発生すると共に、クラッチ切換完了後のトルク増加により加速感を伴うショックが発生するという問題が生じる。
【０００８】
このようなトルク制限に起因するショックは、上記特許文献１の技術が想定する単なるエンジンの吹け上がりによるショックよりも遥かに顕著なものであり、車両の乗り心地を大きく損ねる要因となり、且つ、クラッチの作動油圧を補正する特許文献１の技術の対策では解決できないことが明らかである。なお、言うまでもないが、その対策としてシフトアップ線を低回転側に変更すれば、早めのシフトアップによりトルクの良好な回転域を有効利用できずに運転者が意図する加速感が得られなくなる。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、常に適切なタイミングでシフトアップを実行することにより良好な加速感を実現した上で、エンジンの吹け上がりに起因するトルク制限域への突入を未然に防止でき、もってこれに起因するショックを未然に防止することができるデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、複数の変速段からなる一対の歯車機構をそれぞれクラッチを介してエンジン側と接続し、一方のクラッチを接続して対応する一方の歯車機構の変速段を介した動力伝達中に他方の歯車機構を予め次変速段に切り換えるプリセレクトを実行し、プリセレクト後にエンジンの回転速度が予め設定された変速線を横切ったときに次変速段への変速を可決し、変速可決に基づき変速実行手段により両クラッチの断接状態を逆転させて次変速段への切換を完了するデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置において、アクセル開度を予め設定されたアクセル開度閾値以上とした車両加速時において、次変速段として高ギヤ側の変速段がプリセレクトされた後に変速線に基づき次変速段へのシフトアップが可決されたとき、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度の予め設定された予測時間後の値を逐次予測する回転上昇予測手段と、回転上昇予測手段により予測される予測時間後のエンジン回転速度が予め設定された上限回転閾値に達しない間は、変速実行手段に対して次変速段へのシフトアップを禁止し、予測時間後のエンジン回転速度が上限回転閾値に達すると、変速実行手段に対して次変速段へのシフトアップを許可するシフトアップ禁止・許可手段とを備えたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項1において、予測時間として、少なくとも変速実行手段による次変速段へのシフトアップに際したクラッチ切換の所要時間が設定され、上限回転閾値として、少なくともエンジンが回転上昇によりトルク低下し始めるトルク制限域の下限よりも低回転側の値が設定されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように請求項１の発明のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置によれば、アクセル開度閾値以上のアクセル開度による車両加速時において、次変速段として高ギヤ側の変速段がプリセレクトされた後に変速線に基づき次変速段へのシフトアップが可決されると、予測時間後のエンジン回転速度を逐次予測し、予測した予測時間後のエンジン回転速度が上限回転閾値に達しない間は次変速段へのシフトアップを禁止し、予測時間後のエンジン回転速度が上限回転閾値に達すると次変速段へのシフトアップを許可するようにした。
次変速段へのシフトアップが完了するまでは現変速段で車両が加速し続けてエンジン回転速度も上昇し、加速が急なときには次変速段へのシフトアップに際したクラッチ切換の完了以前にエンジン回転速度がエンジンのトルク制限域、即ちエンジンが回転上昇によりトルク低下し始める領域に突入する場合がある。そして、このときにはトルク低下したまま次変速段へのシフトアップが行われて減速感を伴うショックを発生してしまい、その対策として、より早期に次変速段にシフトアップすべく変速線を設定変更すると、低ギヤである現変速段による加速が短くなるため運転者が意図する加速感が得られない。
【００１２】
本発明では、予測時間後のエンジン回転速度が上限回転閾値に達するか否かに応じて次変速段へのシフトアップを禁止・許可しているため、可能な限り次変速段へのシフトアップを遅延させて現変速段による車両加速を継続することにより良好な加速感を実現できると共に、トルク制限域へのエンジン回転速度の突入を確実に防止してこれに起因するショックを未然に防止することができる。
請求項２の発明のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置によれば、請求項１に加えて、次変速段へのシフトアップに際して少なくともクラッチ切換の所要時間として予測時間を設定し、その予測時間後のエンジン回転速度がエンジンのトルク制限域の下限よりも低回転側に設定された上限回転閾値に達するか否かに応じてシフトアップを禁止・許可しているため、次変速段へのシフトアップを一層適切なタイミングで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行するシフトアップ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ＥＣＵが実行するシフトアップ可決判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】シフトアップ線及び上限回転閾値が設定されたシフトマップを示す図である。
【図５】ＥＣＵが実行するシフトアップ許可判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】ＥＣＵが実行するアクセル開度判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】車両加速時にシフトアップを可決判定したときの実施形態の制御装置による変速状況を示すタイムチャートである。
【図８】車両加速時にシフトアップを可決判定したときの従来技術の制御装置による変速状況を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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制御装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置を示す全体構成図である。車両には走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１は、加圧ポンプによりコモンレールに蓄圧した高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁に供給し、各燃料噴射弁の開弁に伴って筒内に噴射する所謂コモンレール式機関として構成されている。
【００１５】
エンジン１の出力軸１ａは車両後方（図の右方）に突出し、自動変速機（以下、単に変速機という）２の入力軸２ａに接続されている。変速機２は前進１２段（１速段〜１２速段）及び後退１段を備えており、エンジン１の動力は入力軸２ａを介して変速機２に入力された後に、変速段に応じて変速されて出力軸２ｂから図示しない駆動輪側に伝達されるようになっている。
言うまでもないが、変速機２の変速段は上記に限ることなく任意に変更可能である。
【００１６】
変速機２は、所謂デュアルクラッチ式変速機として構成されている。当該デュアルクラッチ式変速機の詳細は、例えば特開２００９−０３５１６８号公報などに記載されているため、本実施形態では概略説明にとどめる。このため、図１では変速機２を実際の機構とは異なる模式的な表現で示しており、以下の説明でも変速機２の構成及び作動状態を概念的に述べる。
周知のようにデュアルクラッチ式変速機は、奇数変速段と偶数変速段とを相互に独立した動力伝達系として設け、何れか一方で動力伝達しているときに他方を次に予測される次変速段に予め切り換えておくことで、動力伝達を中断することなく次変速段への切換を完了するシステムである。
【００１７】
即ち、図１に示すように、変速機２の入力軸２ａにはクラッチＣ１を介して奇数変速段（１,３,５,７,９,１１速段）からなる歯車機構Ｇ１が接続されると共に、同じくクラッチＣ２を介して偶数変速段（２,４,６,８,１０,１２速段）からなる歯車機構Ｇ２が接続され、これらの歯車機構Ｇ１,Ｇ２の出力側は上記した共通の出力軸２ｂに連結されている。
これにより変速機２は、相互に独立したクラッチＣ１及び歯車機構Ｇ１からなる動力伝達系とクラッチＣ２及び歯車機構Ｇ２からなる動力伝達系とを備えている。
【００１８】
ここで、変速機２内のスペース効率化のために両クラッチＣ１，Ｃ２は、奇数変速段側のクラッチＣ１を内周側とし、偶数変速段側のクラッチＣ２を外周側とした内外２重に配設されている。そこで、以下の説明では、奇数変速段側のクラッチＣ１をインナクラッチと称し、偶数変速段側のクラッチＣ２をアウタクラッチと称する。
インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２にはそれぞれ油圧シリンダ３が接続され、両油圧シリンダ３は電磁弁４が介装された油路５を介して油圧供給源６に接続されている。電磁弁４の開弁時には油圧供給源６から油路５を介して油圧シリンダ３に作動油が供給され、油圧シリンダ３が作動して対応するクラッチＣ１，Ｃ２が接続状態から切断状態に切り換えられる。一方、電磁弁４が閉弁すると、作動油の供給中止により油圧シリンダ３が作動しなくなることから、クラッチＣ１，Ｃ２は図示しないプレッシャスプリングにより切断状態から接続状態に切り換えられる。
【００１９】
なお、クラッチＣ１，Ｃ２の駆動方式はこれに限ることはなく、例えば油圧駆動に代えてエア駆動を採用してもよい。
また、変速機２の奇数変速段の歯車機構Ｇ１及び偶数変速段の歯車機構Ｇ２にはそれぞれギヤシフトユニット７が設けられている。図示はしないがギヤシフトユニット７は、歯車機構Ｇ１,Ｇ２内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダ、及び各油圧シリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット７は油路８を介して上記した油圧供給源６と接続されており、各電磁弁の開閉に応じて油圧供給源６からの作動油が対応する油圧シリンダに供給され、その油圧シリンダが作動してシフトフォークを切換操作すると、切換操作に応じて対応する歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段が切り換えられる。
【００２０】
本実施形態のトラックは２速発進を前提としているため、車両の加減速時には２速段以上で各変速段がシフトアップ側或いはシフトダウン側に順次切り換えられる。
この変速時において、基本的にインナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２の断接状態は常に逆方向に切り換えられる。このため、一方のクラッチＣ１，Ｃ２の接続により対応する歯車機構Ｇ１，Ｇ２の何れかの変速段が達成されて動力伝達されているときには、他方のクラッチＣ１，Ｃ２が切断されることで対応する歯車機構Ｇ１，Ｇ２では何れの変速段も動力伝達していない状態にある。よって、他方の歯車機構Ｇ１，Ｇ２では次変速段（現在の変速段に隣接する高ギヤ側または低ギヤ側の変速段）への事前の切換が可能となり（以下、この操作をプリセレクトと称する）、その後に変速タイミングに至ると、インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２の断接状態を逆転させることにより動力伝達を中断することなく変速が完了する。
【００２１】
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２１が設置されており、エンジン１、変速機２、インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２の総合的な制御を行う。
ＥＣＵ２１の入力側には、エンジン１の回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ２２、インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２の出力側の回転速度Ｎcl, Ｎc2を検出するクラッチ回転速度センサ２３、運転席に設けられたチェンジレバー９の切換位置を検出するレバー位置センサ２４、歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段を検出するギヤ位置センサ２５、アクセルペダル２６の開度Ａccを検出するアクセルセンサ２７、及び変速機２の出力軸２ｂに設けられて車速Ｖを検出する車速センサ２８などのセンサ類が接続されている。
【００２２】
また、ＥＣＵ２１の出力側には、上記したクラッチＣ１，Ｃ２の電磁弁４、ギヤシフトユニット７の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、コモンレール蓄圧用の加圧ポンプや各気筒の燃料噴射弁などが接続されている。
なお、このように単一のＥＣＵ２１で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２１とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。
【００２３】
そして、例えばＥＣＵ２１は、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度Ｎe及びアクセルセンサ２７により検出されたアクセル開度Ａccに基づき、図示しないマップから加圧ポンプにより蓄圧されるコモンレールのレール圧や各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転速度Ｎe及び燃料噴射量Ｑに基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき加圧ポンプを駆動制御すると共に、各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン１を運転させる。
【００２４】
また、ＥＣＵ２１は、例えばレバー位置センサ２４によりチェンジレバー９のＤレンジ（ドライブレンジ）への切換が検出されているときには自動変速モードを選択し、アクセル開度Ａcc及び車速センサ２８により検出された車速Ｖに基づき、シフトマップ（例えば後述する図４に示すマップ）から決定した目標変速段を達成すべく変速制御を実行すると共に、目標変速段への変速に先だって車両の加減速などから予測した次変速段へのプリセレクトを行う。
例えば車両加速時には、現変速段に隣接する高ギヤ側の変速段を次変速段として予測し、動力伝達を中断している歯車機構Ｇ１,Ｇ２の所定の電磁弁を開閉して油圧シリンダを作動させることで次変速段をプリセレクトする。その後、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度Ｎeが上記シフトマップ上の次変速段への変速タイミングと対応するシフトアップ線（変速線）に到達すると、プリセレクトされた次変速段へのシフトアップの可決判定を下す。そして、この可決判定を受けて目標変速段を現変速段から次変速段に変更した上で、油圧シリンダ３により目標変速段を有する側の歯車機構Ｇ１,Ｇ２のクラッチＣ１，Ｃ２を接続すると共に、他方の歯車機構Ｇ１,Ｇ２のクラッチＣ１，Ｃ２を切断することにより目標変速段を達成させる（変速実行手段）。
【００２５】
ところが、［発明が解決しようとする課題］でも述べたように、車両の積載重量が少ない条件でアクセル全開により急加速が行われると、次変速段へのシフトアップのためのクラッチ切換が完了する以前に、上昇中のエンジン回転速度Ｎeがエンジン１のトルク制限域に突入する場合がある。このため、トルク低下による減速感を伴うショック、及び加速感を伴うショックが発生し、その対策としてシフトアップ線を低回転側に変更すれば運転者が意図する加速感が得られないという問題が生じる。
このような問題点を鑑みて本実施形態では、車両加速時においてシフトアップ線に基づき次変速段へのシフトアップを可決したときに、エンジン１の吹け上がり状況に応じて次変速段へのシフトアップのタイミング（より詳しくはクラッチ切換のタイミング）を可変させており、これによりエンジン１の吹け上がりを防止して上記相反する問題の解決を図っている。そこで、以下にＥＣＵ２１により実行される対策について詳述する。
【００２６】
図２はＥＣＵ２１が実行するシフトアップ制御ルーチンを示すフローチャートであり、図示しないプリセレクト制御ルーチンによる次変速段へのプリセレクトに応じて実行される。即ち、プリセレクト制御ルーチンでは車両の加減速状況などに基づき次変速段を予測し、予測した次変速段へのプリセレクトを逐次実行している。そして、シフトアップ側のプリセレクトが行われたときには図２のシフトアップ制御ルーチンが実行され、上記したようにエンジン回転速度Ｎeがシフトアップ線に達したことを条件としてシフトアップの可決判定を下し、次変速段へのシフトアップを実行する。
なお、シフトダウン側のプリセレクトの場合には、図示しないシフトダウン制御ルーチンに従ってシフトダウンの可決判定に基づきシフトダウンを実行する。しかし、シフトダウン制御ルーチンの制御内容は従来技術と相違ないため説明は省略し、以下、プリセレクト制御ルーチンによりシフトアップ側のプリセレクトが行われたものとして、図２のシフトアップ制御ルーチンを詳述する。
【００２７】
シフトアップ制御ルーチンが開始されると、ＥＣＵ２１はステップＳ２で現在自動変速モードか否かを判定する。チェンジレバー９がＤレンジ以外に切り換えられて手動変速モードが選択されているときには、Ｎo（否定）の判定を下して一旦ルーチンを終了する。
運転者が変速段を切り換える手動変速モードではエンジン１の吹け上がりを防止する必要がなく、また、手動変速モードで運転者の意志と関係なくシフトアップのタイミングを可変させると逆に違和感を与えることから、Ｄレンジの検出により自動変速モードと判定したときに限定する趣旨である。
【００２８】
ステップＳ２の判定がＹes（肯定）のときには、ステップＳ４に移行してシフトアップの可決判定を実行する。図３はシフトアップ可決判定ルーチンを示すフローチャートであり、このときＥＣＵ２１は図３のステップＳ２２に移行し、シフトアップ可決条件が成立したか否かを判定する。シフトアップ可決条件は、以下の要件１）〜３）が全て満足したときに成立したものと見なす。
１）エンジン回転速度Ｎeがシフトアップ線に到達したこと。
２）現在の変速段が最高変速段以外であること。
３）シフトアップを禁止する要件が成立していないこと。
要件１）は、シフトアップの可決判定の本来の目的であり、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度Ｎe（変速比を介して車速Ｖと相関する）がシフトマップ上の次変速段への車速Ｖに応じた変速タイミングと対応するシフトアップ線に到達したことを確認する趣旨である。
【００２９】
要件２）は、現変速段が最高変速段でありシフトアップの余地がない状況を除外する趣旨である。また、要件３）は、変速制御の上でシフトアップが禁止されている状況を除外する趣旨である。シフトアップ禁止とは、例えばシフトマップから求めた目標変速段をファジィ推論で補正する処理を行った場合、或いは故障診断のバックアップ処置のためにギヤ段保持やシフトダウンの指示があった場合が挙げられ、このような状況が除外される。
そして、要件１）に係る判定内容自体は従来技術のものと相違ないが、本発明の特徴部分であるエンジン１の吹け上がり状況に応じて次変速段へのシフトアップのタイミングを可変させる余地を残すために、従来技術に比較してシフトアップ線を低回転側に設定している。以下、図４のシフトマップに基づき本実施形態のシフトアップ線の設定状態を従来技術と比較しながら説明する。
【００３０】
まず、図４では従来技術のシフトアップ線を実線で示しており、アクセル開度Ａccがアクセル開度閾値Ａcc0以上の領域では、エンジン１の高回転域を使用した迅速な車両加速のためにアクセル開度閾値Ａcc0未満の領域に比較してシフトアップ線がより高車速（高回転）側に設定されている。この従来技術に対して本実施形態のシフトアップ線は、アクセル開度閾値Ａcc0未満の領域では同一に設定される一方、アクセル開度閾値Ａcc0以上の領域では破線で示すように所定回転速度幅だけ低車速側に設定されている。
また、アクセル開度Ａccがアクセル開度閾値Ａcc0以上の領域では、従来技術のシフトアップ線と一致するように上限回転閾値Ｎe0が設定されている。従来技術においてシフトアップ線は車両加速時にエンジン回転速度Ｎeがエンジン１のトルク制限域の下限に達することがないように、トルク制限域の下限よりも低回転側に設定されているため、上限回転閾値Ｎe0もトルク制限域の下限よりも低回転側に位置していることになる。そして、以下に述べるように、この上限回転閾値Ｎe0とシフトアップ線との間の判定領域Ｅ内でエンジン１の吹け上がり状況が判定される。
【００３１】
以上のように設定されたシフトアップ線に基づき、上記要件１）が判定される。そして、シフトアップ可決条件が成立せずに図３のステップＳ２２の判定がＮoの間はステップＳ２４でシフトアップを否決し続け、シフトアップ可決条件の成立によりステップＳ２２の判定がＹesになると、ステップＳ２６に移行してシフトアップを可決する。
その後、ＥＣＵ２１は図２のステップＳ６に移行してシフトアップの許可判定を実行する。図５はシフトアップ許可判定ルーチンを示すフローチャートであり、このときＥＣＵ２１は図５のステップＳ３２に移行し、まずアクセル開度判定を実行する。
図６はアクセル開度判定ルーチンを示すフローチャートであり、このときＥＣＵ２１は図６のステップＳ４２に移行する。ステップＳ４２ではアクセル開度Ａccがアクセル開度閾値Ａcc0以上の状態が所定時間継続したか否かを判定する。ステップＳ４２の判定がＮoのときにはステップＳ４４でアクセル開度フラグＦをリセット（＝０）し、ステップＳ４２の判定がＹesのときにはステップＳ４６でアクセル開度フラグＦをセット（＝１）する。
【００３２】
その後、ＥＣＵ２１は図５のステップＳ３４に移行し、シフトアップ遅延条件が成立したか否かを判定する。シフトアップ遅延条件は、以下の要件４）〜６）が全て満足したときに成立したものと見なす。
４）アクセル開度フラグＦがセットされていること。
５）予測時間Ｔ経過後のエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0未満（Ｎe＜Ｎe0）であること。
６）現変速段が目標変速段であること。
【００３３】
この時点で既にシフトアップ可決条件が成立していることから、要件４）は、図４に示すシフトマップにおいて現在の運転ポイントＰ0（○印で示す）が判定領域Ｅ内にあることを確認する趣旨である。要件５）は、エンジン回転速度Ｎeの上昇率に基づき予測した予測時間Ｔ経過後の運転ポイント（●印で示す）がＰ1で示すように判定領域Ｅ内にある（判定領域Ｅ外のＰ1’を除外する）ことを確認する趣旨である（回転上昇予測手段）。予測時間Ｔとしては、少なくとも以下に述べる目標変速段の変更からクラッチの切換完了までの所要時間が設定されている。また、要件６）は、目標変速段としてプリセレクト前の現変速段が設定されている（次変速段への切換前である）ことを確認する趣旨である。
シフトアップ遅延条件が成立してステップＳ３４でＹesの判定を下したときには、ステップＳ３６でシフトアップを禁止した後にルーチンを終了する。ステップＳ３２，３４を実行する毎に要件４）〜６）が逐次判定され、何れかの要件が満足されなくなってシフトアップ遅延条件の不成立によりステップＳ３４の判定がＮoになると、ステップＳ３８に移行してシフトアップを許可する（シフトアップ禁止・許可手段）。
【００３４】
その後、ＥＣＵ２１は図２のステップＳ８に移行し、シフトアップの許可を受けて目標変速段を現変速段からシフトマップにより求めた次変速段（即ち、既にプリセレクトされて可決済みの変速段）に変更する。続くステップＳ１０では、変更後の目標変速段に基づき両クラッチＣ１，Ｃ２の断接状態を逆転させるクラッチ切換を行なう。その後にステップＳ１２でエンジン制御によりエンジントルクを立ち上げながら、ステップＳ１４で次変速段に対応する側のクラッチＣ１，Ｃ２を、半クラッチ状態を経てエンジン回転速度Ｎeとクラッチ回転速度Ｎcl,Ｎc2とが同期する状態にした後、ルーチンを終了する。
以上のＥＣＵ２１の処理により、車両加速時における次変速段へのシフトアップは以下の手順を経て実行される。
図７は車両加速時にシフトアップを可決判定したときの変速状況を示すタイムチャートである。
【００３５】
次変速段へのプリセレクトの完了後に、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度Ｎeがシフトマップ上の次変速段への変速タイミングと対応するシフトアップ線に達すると、プリセレクトされた次変速段へのシフトアップの可決判定が下される（図７のポイントａ）。この時点でシフトマップ上のマップ指示変速段は現変速段からプリセレクトされた高ギヤ側の次変速段に切り換えられ、従来技術では、マップ指示変速段に追従して目標変速段も直ちに次変速段に切り換えられることによりシフトアップが開始される。
これに対して本実施形態ではシフトアップの可決判定が下されても、シフトアップ遅延条件が成立している限りシフトアップが禁止され（図７の期間ｂ）、目標変速段は変更されることなく現変速段に維持される。エンジン回転速度Ｎeは次第に上昇して上限回転閾値Ｎe0に接近し、その上昇率に基づき予測時間Ｔ経過後のエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0に達すると予測されると、上記要件５）に基づきシフトアップ遅延条件が不成立になることでシフトアップが許可され、目標変速段がマップ指示変速段である次変速段に切り換えられてシフトアップが開始される（図７のポイントｃ）。
【００３６】
シフトアップを開始した後もアクセル操作が継続されている限り、エンジン回転速度Ｎeは上昇し続けて予測時間Ｔ経過後に上限回転閾値Ｎe0に到達する（図７のポイントｄ）。この時点ではクラッチＣ１，Ｃ２の切換が完了しており、それまで動力伝達していた現変速段側のクラッチＣ１，Ｃ２が完全に切断されると共に、次変速段側のクラッチＣ１，Ｃ２が所謂プリチャージにより半クラッチ直前まで制御されている。
このときエンジン制御は一時的に中断されるが、その直後に再開されてエンジントルクが立ち上げられ、これと並行して次変速段側のクラッチＣ１，Ｃ２が、半クラッチを経てエンジン回転速度Ｎeとクラッチ回転速度Ｎcl,Ｎc2とを同期させた状態となることにより、次変速段を介した動力伝達が開始される。
【００３７】
このようにエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0に到達した時点ではクラッチ切換が完了しており、現変速段から高ギヤ側の次変速段への切換に伴ってエンジン回転速度Ｎeは上限回転閾値Ｎe0近傍をピークとして低下し始める。このためエンジン１の吹け上がりにより、上限回転閾値Ｎe0（従来技術のシフトアップ線に相当）よりも高回転側に存在するトルク制限域にエンジン回転速度Ｎeが突入する事態が回避される。結果としてトルク低下に起因して発生するショックを抑制できる。また、エンジン１の吹け上がり防止は過回転の抑制につながるため、燃費向上や騒音低減にも貢献することができる。
【００３８】
そして、予測時間Ｔ経過後のエンジン回転速度Ｎeに基づきシフトアップの許可タイミングを決定することで、常にエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0近傍に到達した時点でクラッチ切換が完了する。このため、上記のようにエンジン回転速度Ｎeがエンジン１のトルク制限域に突入する事態を防止できるだけでなく、可能な限り次変速段へのシフトアップを遅延して現変速段による車両加速を継続でき、もって運転者が要求する良好な加速感を実現して車両のドライバビリティを向上することができる。
加えて、以上のシフトアップ遅延条件に基づくシフトアップの禁止・許可は自動変速モードでのみ実行しているため、手動変速モードによる車両加速時には通常通り運転者の意図するタイミングでシフトアップすることができる。
【００３９】
一方、車両の加速当初より運転者に急加速の意志がなくアクセル開度Ａccが小の場合には、アクセル開度フラグＦに関する要件４）が満たされないことから加速当初よりシフトアップ遅延条件が成立しない。よって、このときにはシフトアップ可決条件の成立後に直ちにシフトアップが許可され、通常通りシフトアップ線に従ってシフトアップが行われる。
また、加速途中に運転者に急加速の意志がなくなってアクセルが緩められた場合には、シフトアップ遅延条件が成立しなくなった時点で直ちにシフトアップが許可されてシフトアップが行われる。従って、これらの急加速が要求されない状況では、シフトアップを遅延することなく速やかに実行することにより過回転を抑制した適切な回転域でエンジン１を運転することができる。
【００４０】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コモンレール式ディーゼルエンジン１に適用されるデュアルクラッチ式自動変速機２の制御装置に具体化したが、エンジン１の形式はこれに限ることはない。例えばコントロールラックの作動に応じて各気筒への燃料噴射を制御する従来形式のディーゼル機関としてもよいし、ガソリンエンジンとしてもよく、何れの場合でも上記実施形態と同様の対策を講じることにより、車両加速時にエンジン回転速度Ｎeがトルク制限域に突入したときの弊害を未然に防止することができる。
また、上記実施形態では、予測時間ＴとしてクラッチＣ１，Ｃ２の切換完了に要する所要時間を設定し、上限回転閾値Ｎe0として従来技術のシフトアップ線と一致するエンジン回転速度Ｎeを設定したが、各値はこれに限ることはない。例えば予測時間Ｔとして、クラッチ切換の所要時間とは全く関係のない値を設定してもよいし、上限回転閾値Ｎe0としては、少なくともエンジン１のトルク制限域の下限よりも低回転側の値を設定すればよい。
【符号の説明】
【００４１】
１ エンジン
２１ ＥＣＵ
（変速実行手段、回転上昇予測手段、シフトアップ禁止・許可手段）
Ａcc0 アクセル開度閾値
Ｎe0 上限回転閾値
Ｔ 予測時間
Ｇ１,Ｇ２ 歯車機構
Ｃ１ インナクラッチ
Ｃ２ アウタクラッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明はデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置に係り、詳しくはシフトアップ時のエンジンの吹け上がりを防止する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば広く普及しているトルクコンバータに遊星歯車機構を組合せた自動変速機では、多板クラッチの係合制御により遊星歯車機構の作動状態を切り換えて自動変速を行っている。この種の自動変速機が車両加速に伴ってシフトアップ方向に変速するときには、アクセル操作によりエンジン回転速度が上昇中であることから、クラッチ係合タイミングの僅かなずれ或いはクラッチ作動油圧の低下などが生じていると、エンジンが吹け上がった状態でクラッチが係合されることによりショックを発生する場合があった。
【０００３】
このような不具合の対策として、例えば特許文献１に記載された技術では、車両加速によりシフトアップする際にクラッチの入出力軸回転数比に基づきエンジンの吹け上がりを判定し、吹け上がりが発生していると判定するとクラッチ作動油圧を補正する対策を講じている。
ところで、上記トルクコンバータ式の自動変速機とは別に、近年では所謂デュアルクラッチ式自動変速機が実用化されている。このデュアルクラッチ式自動変速機は、複数の奇数変速段からなる第１歯車機構及び複数の偶数変速段からなる第２歯車機構をそれぞれ第１及び第２クラッチを介してエンジン側と連結して構成されている。
【０００４】
例えば、第１クラッチの接続により第１歯車機構の何れかの奇数変速段を介してエンジンの駆動力を駆動輪側に伝達しているときには、車両の加減速状況などから何れかの偶数変速段を次変速段として予測し、第２クラッチの切断により動力伝達を中止している第２歯車機構を次変速段に切り換えるプリセレクトを実行している。
そして、変速タイミングに至った時点でプリセレクトされた次変速段への変速（シフトアップまたはシフトダウン）の可決判定を行うと、両クラッチの断接状態を逆転させるクラッチ切換を行って次変速段への変速を完了している。
【０００５】
上記変速の可決判定は、アクセル開度及び車速から目標変速段を求めるための所定のシフトマップに基づき、以下の手順により実行される。
例えば図８は車両加速時にシフトアップを可決判定したときの従来技術の制御装置による変速状況を示すタイムチャートである。次変速段へのプリセレクトの完了後に、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度Ｎeがシフトマップ上の次変速段への変速タイミングと対応するシフトアップ線に達すると、プリセレクトされた次変速段へのシフトアップの可決判定を下す（図８のポイントｅ）。そして、この次変速段を目標変速段に設定した上で、上記のようにクラッチ切換を行って次変速段へのシフトアップを完了している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−３７２１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、エンジンのトルク特性は、使用回転域（アイドル回転から許容回転までの全回転域）の上限付近でトルク低下を生じる傾向があり、例えばディーゼルエンジンでは過回転防止のために使用回転域の上限付近で燃料噴射量を絞ることにより急激にトルク低下する（以下、このような現象が発生する領域をトルク制限域と称する）。そして、上記したシフトアップ線は、エンジン回転速度Ｎeが上昇する過程でトルクの良好な回転域を車両加速のために有効利用すべく、エンジンの使用回転域内のかなり高回転側に設定されているため、トルク制限域の下限との間に大きな余裕はない。
このため、例えば車両の積載重量が少ない条件でアクセル全開により急加速が行われると、シフトアップに際したクラッチ切換を完了（図８のポイントｇ）する以前に、エンジンの吹け上がりによりエンジン回転速度Ｎeがトルク制限域に突入（図８のポイントｆ）することがある。この場合には、トルク低下により減速感を伴うショックが発生すると共に、クラッチ切換完了後のトルク増加により加速感を伴うショックが発生するという問題が生じる。
【０００８】
このようなトルク制限に起因するショックは、上記特許文献１の技術が想定する単なるエンジンの吹け上がりによるショックよりも遥かに顕著なものであり、車両の乗り心地を大きく損ねる要因となり、且つ、クラッチの作動油圧を補正する特許文献１の技術の対策では解決できないことが明らかである。なお、言うまでもないが、その対策としてシフトアップ線を低回転側に変更すれば、早めのシフトアップによりトルクの良好な回転域を有効利用できずに運転者が意図する加速感が得られなくなる。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、常に適切なタイミングでシフトアップを実行することにより良好な加速感を実現した上で、エンジンの吹け上がりに起因するトルク制限域への突入を未然に防止でき、もってこれに起因するショックを未然に防止することができるデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、複数の変速段からなる一対の歯車機構をそれぞれクラッチを介してエンジン側と接続し、一方のクラッチを接続して対応する一方の歯車機構の変速段を介した動力伝達中に他方の歯車機構を予め次変速段に切り換えるプリセレクトを実行し、プリセレクト後にエンジンの回転速度が予め設定された変速線を横切ったときに次変速段への変速を可決し、変速可決に基づき変速実行手段により両クラッチの断接状態を逆転させて次変速段への切換を完了するデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置において、アクセル開度を予め設定されたアクセル開度閾値以上とした車両加速時において、次変速段として高ギヤ側の変速段がプリセレクトされた後に変速線に基づき次変速段へのシフトアップが可決されたとき、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度の予め設定された予測時間後の値を逐次予測する回転上昇予測手段と、回転上昇予測手段により予測される予測時間後のエンジン回転速度が予め設定された上限回転閾値に達しない間は、変速実行手段に対して次変速段へのシフトアップを禁止し、予測時間後のエンジン回転速度が上限回転閾値に達すると、変速実行手段に対して次変速段へのシフトアップを許可するシフトアップ禁止・許可手段とを備えたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項1において、予測時間として、少なくとも変速実行手段による次変速段へのシフトアップに際したクラッチ切換の所要時間が設定され、上限回転閾値として、少なくともエンジンが回転上昇によりトルク低下し始めるトルク制限域の下限よりも低回転側の値が設定されたものである。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように請求項１の発明のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置によれば、アクセル開度閾値以上のアクセル開度による車両加速時において、次変速段として高ギヤ側の変速段がプリセレクトされた後に変速線に基づき次変速段へのシフトアップが可決されると、予測時間後のエンジン回転速度を逐次予測し、予測した予測時間後のエンジン回転速度が上限回転閾値に達しない間は次変速段へのシフトアップを禁止し、予測時間後のエンジン回転速度が上限回転閾値に達すると次変速段へのシフトアップを許可するようにした。
次変速段へのシフトアップが完了するまでは現変速段で車両が加速し続けてエンジン回転速度も上昇し、加速が急なときには次変速段へのシフトアップに際したクラッチ切換の完了以前にエンジン回転速度がエンジンのトルク制限域、即ちエンジンが回転上昇によりトルク低下し始める領域に突入する場合がある。そして、このときにはトルク低下したまま次変速段へのシフトアップが行われて減速感を伴うショックを発生してしまい、その対策として、より早期に次変速段にシフトアップすべく変速線を設定変更すると、低ギヤである現変速段による加速が短くなるため運転者が意図する加速感が得られない。
【００１２】
本発明では、予測時間後のエンジン回転速度が上限回転閾値に達するか否かに応じて次変速段へのシフトアップを禁止・許可しているため、可能な限り次変速段へのシフトアップを遅延させて現変速段による車両加速を継続することにより良好な加速感を実現できると共に、トルク制限域へのエンジン回転速度の突入を確実に防止してこれに起因するショックを未然に防止することができる。
請求項２の発明のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置によれば、請求項１に加えて、次変速段へのシフトアップに際して少なくともクラッチ切換の所要時間として予測時間を設定し、その予測時間後のエンジン回転速度がエンジンのトルク制限域の下限よりも低回転側に設定された上限回転閾値に達するか否かに応じてシフトアップを禁止・許可しているため、次変速段へのシフトアップを一層適切なタイミングで行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置を示す全体構成図である。
【図２】ＥＣＵが実行するシフトアップ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】ＥＣＵが実行するシフトアップ可決判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】シフトアップ線及び上限回転閾値が設定されたシフトマップを示す図である。
【図５】ＥＣＵが実行するシフトアップ許可判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】ＥＣＵが実行するアクセル開度判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】車両加速時にシフトアップを可決判定したときの実施形態の制御装置による変速状況を示すタイムチャートである。
【図８】車両加速時にシフトアップを可決判定したときの従来技術の制御装置による変速状況を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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制御装置の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置を示す全体構成図である。車両には走行用動力源としてディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１が搭載されている。エンジン１は、加圧ポンプによりコモンレールに蓄圧した高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁に供給し、各燃料噴射弁の開弁に伴って筒内に噴射する所謂コモンレール式機関として構成されている。
【００１５】
エンジン１の出力軸１ａは車両後方（図の右方）に突出し、自動変速機（以下、単に変速機という）２の入力軸２ａに接続されている。変速機２は前進１２段（１速段〜１２速段）及び後退１段を備えており、エンジン１の動力は入力軸２ａを介して変速機２に入力された後に、変速段に応じて変速されて出力軸２ｂから図示しない駆動輪側に伝達されるようになっている。
言うまでもないが、変速機２の変速段は上記に限ることなく任意に変更可能である。
【００１６】
変速機２は、所謂デュアルクラッチ式変速機として構成されている。当該デュアルクラッチ式変速機の詳細は、例えば特開２００９−０３５１６８号公報などに記載されているため、本実施形態では概略説明にとどめる。このため、図１では変速機２を実際の機構とは異なる模式的な表現で示しており、以下の説明でも変速機２の構成及び作動状態を概念的に述べる。
周知のようにデュアルクラッチ式変速機は、奇数変速段と偶数変速段とを相互に独立した動力伝達系として設け、何れか一方で動力伝達しているときに他方を次に予測される次変速段に予め切り換えておくことで、動力伝達を中断することなく次変速段への切換を完了するシステムである。
【００１７】
即ち、図１に示すように、変速機２の入力軸２ａにはクラッチＣ１を介して奇数変速段（１,３,５,７,９,１１速段）からなる歯車機構Ｇ１が接続されると共に、同じくクラッチＣ２を介して偶数変速段（２,４,６,８,１０,１２速段）からなる歯車機構Ｇ２が接続され、これらの歯車機構Ｇ１,Ｇ２の出力側は上記した共通の出力軸２ｂに連結されている。
これにより変速機２は、相互に独立したクラッチＣ１及び歯車機構Ｇ１からなる動力伝達系とクラッチＣ２及び歯車機構Ｇ２からなる動力伝達系とを備えている。
【００１８】
ここで、変速機２内のスペース効率化のために両クラッチＣ１，Ｃ２は、奇数変速段側のクラッチＣ１を内周側とし、偶数変速段側のクラッチＣ２を外周側とした内外２重に配設されている。そこで、以下の説明では、奇数変速段側のクラッチＣ１をインナクラッチと称し、偶数変速段側のクラッチＣ２をアウタクラッチと称する。
インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２にはそれぞれ油圧シリンダ３が接続され、両油圧シリンダ３は電磁弁４が介装された油路５を介して油圧供給源６に接続されている。電磁弁４の開弁時には油圧供給源６から油路５を介して油圧シリンダ３に作動油が供給され、油圧シリンダ３が作動して対応するクラッチＣ１，Ｃ２が接続状態から切断状態に切り換えられる。一方、電磁弁４が閉弁すると、作動油の供給中止により油圧シリンダ３が作動しなくなることから、クラッチＣ１，Ｃ２は図示しないプレッシャスプリングにより切断状態から接続状態に切り換えられる。
【００１９】
なお、クラッチＣ１，Ｃ２の駆動方式はこれに限ることはなく、例えば油圧駆動に代えてエア駆動を採用してもよい。
また、変速機２の奇数変速段の歯車機構Ｇ１及び偶数変速段の歯車機構Ｇ２にはそれぞれギヤシフトユニット７が設けられている。図示はしないがギヤシフトユニット７は、歯車機構Ｇ１,Ｇ２内の各変速段に対応するシフトフォークを作動させる複数の油圧シリンダ、及び各油圧シリンダを作動させる複数の電磁弁を内蔵している。ギヤシフトユニット７は油路８を介して上記した油圧供給源６と接続されており、各電磁弁の開閉に応じて油圧供給源６からの作動油が対応する油圧シリンダに供給され、その油圧シリンダが作動してシフトフォークを切換操作すると、切換操作に応じて対応する歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段が切り換えられる。
【００２０】
本実施形態のトラックは２速発進を前提としているため、車両の加減速時には２速段以上で各変速段がシフトアップ側或いはシフトダウン側に順次切り換えられる。
この変速時において、基本的にインナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２の断接状態は常に逆方向に切り換えられる。このため、一方のクラッチＣ１，Ｃ２の接続により対応する歯車機構Ｇ１，Ｇ２の何れかの変速段が達成されて動力伝達されているときには、他方のクラッチＣ１，Ｃ２が切断されることで対応する歯車機構Ｇ１，Ｇ２では何れの変速段も動力伝達していない状態にある。よって、他方の歯車機構Ｇ１，Ｇ２では次変速段（現在の変速段に隣接する高ギヤ側または低ギヤ側の変速段）への事前の切換が可能となり（以下、この操作をプリセレクトと称する）、その後に変速タイミングに至ると、インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２の断接状態を逆転させることにより動力伝達を中断することなく変速が完了する。
【００２１】
車室内には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えたＥＣＵ（制御ユニット）２１が設置されており、エンジン１、変速機２、インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２の総合的な制御を行う。
ＥＣＵ２１の入力側には、エンジン１の回転速度Ｎeを検出するエンジン回転速度センサ２２、インナクラッチＣ１及びアウタクラッチＣ２の出力側の回転速度Ｎcl, Ｎc2を検出するクラッチ回転速度センサ２３、運転席に設けられたチェンジレバー９の切換位置を検出するレバー位置センサ２４、歯車機構Ｇ１,Ｇ２の変速段を検出するギヤ位置センサ２５、アクセルペダル２６の開度Ａccを検出するアクセルセンサ２７、及び変速機２の出力軸２ｂに設けられて車速Ｖを検出する車速センサ２８などのセンサ類が接続されている。
【００２２】
また、ＥＣＵ２１の出力側には、上記したクラッチＣ１，Ｃ２の電磁弁４、ギヤシフトユニット７の各電磁弁などが接続されると共に、図示はしないが、コモンレール蓄圧用の加圧ポンプや各気筒の燃料噴射弁などが接続されている。
なお、このように単一のＥＣＵ２１で総合的に制御することなく、例えばＥＣＵ２１とは別にエンジン制御専用のＥＣＵを備えるようにしてもよい。
【００２３】
そして、例えばＥＣＵ２１は、エンジン回転速度センサ２２により検出されたエンジン回転速度Ｎe及びアクセルセンサ２７により検出されたアクセル開度Ａccに基づき、図示しないマップから加圧ポンプにより蓄圧されるコモンレールのレール圧や各気筒への燃料噴射量を算出すると共に、エンジン回転速度Ｎe及び燃料噴射量Ｑに基づき図示しないマップから燃料噴射時期を算出する。そして、これらの算出値に基づき加圧ポンプを駆動制御すると共に、各気筒の燃料噴射弁を駆動制御しながらエンジン１を運転させる。
【００２４】
また、ＥＣＵ２１は、例えばレバー位置センサ２４によりチェンジレバー９のＤレンジ（ドライブレンジ）への切換が検出されているときには自動変速モードを選択し、アクセル開度Ａcc及び車速センサ２８により検出された車速Ｖに基づき、シフトマップ（例えば後述する図４に示すマップ）から決定した目標変速段を達成すべく変速制御を実行すると共に、目標変速段への変速に先だって車両の加減速などから予測した次変速段へのプリセレクトを行う。
例えば車両加速時には、現変速段に隣接する高ギヤ側の変速段を次変速段として予測し、動力伝達を中断している歯車機構Ｇ１,Ｇ２の所定の電磁弁を開閉して油圧シリンダを作動させることで次変速段をプリセレクトする。その後、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度Ｎeが上記シフトマップ上の次変速段への変速タイミングと対応するシフトアップ線（変速線）に到達すると、プリセレクトされた次変速段へのシフトアップの可決判定を下す。そして、この可決判定を受けて目標変速段を現変速段から次変速段に変更した上で、油圧シリンダ３により目標変速段を有する側の歯車機構Ｇ１,Ｇ２のクラッチＣ１，Ｃ２を接続すると共に、他方の歯車機構Ｇ１,Ｇ２のクラッチＣ１，Ｃ２を切断することにより目標変速段を達成させる（変速実行手段）。
【００２５】
ところが、［発明が解決しようとする課題］でも述べたように、車両の積載重量が少ない条件でアクセル全開により急加速が行われると、次変速段へのシフトアップのためのクラッチ切換が完了する以前に、上昇中のエンジン回転速度Ｎeがエンジン１のトルク制限域に突入する場合がある。このため、トルク低下による減速感を伴うショック、及び加速感を伴うショックが発生し、その対策としてシフトアップ線を低回転側に変更すれば運転者が意図する加速感が得られないという問題が生じる。
このような問題点を鑑みて本実施形態では、車両加速時においてシフトアップ線に基づき次変速段へのシフトアップを可決したときに、エンジン１の吹け上がり状況に応じて次変速段へのシフトアップのタイミング（より詳しくはクラッチ切換のタイミング）を可変させており、これによりエンジン１の吹け上がりを防止して上記相反する問題の解決を図っている。そこで、以下にＥＣＵ２１により実行される対策について詳述する。
【００２６】
図２はＥＣＵ２１が実行するシフトアップ制御ルーチンを示すフローチャートであり、図示しないプリセレクト制御ルーチンによる次変速段へのプリセレクトに応じて実行される。即ち、プリセレクト制御ルーチンでは車両の加減速状況などに基づき次変速段を予測し、予測した次変速段へのプリセレクトを逐次実行している。そして、シフトアップ側のプリセレクトが行われたときには図２のシフトアップ制御ルーチンが実行され、上記したようにエンジン回転速度Ｎeがシフトアップ線に達したことを条件としてシフトアップの可決判定を下し、次変速段へのシフトアップを実行する。
なお、シフトダウン側のプリセレクトの場合には、図示しないシフトダウン制御ルーチンに従ってシフトダウンの可決判定に基づきシフトダウンを実行する。しかし、シフトダウン制御ルーチンの制御内容は従来技術と相違ないため説明は省略し、以下、プリセレクト制御ルーチンによりシフトアップ側のプリセレクトが行われたものとして、図２のシフトアップ制御ルーチンを詳述する。
【００２７】
シフトアップ制御ルーチンが開始されると、ＥＣＵ２１はステップＳ２で現在自動変速モードか否かを判定する。チェンジレバー９がＤレンジ以外に切り換えられて手動変速モードが選択されているときには、Ｎo（否定）の判定を下して一旦ルーチンを終了する。
運転者が変速段を切り換える手動変速モードではエンジン１の吹け上がりを防止する必要がなく、また、手動変速モードで運転者の意志と関係なくシフトアップのタイミングを可変させると逆に違和感を与えることから、Ｄレンジの検出により自動変速モードと判定したときに限定する趣旨である。
【００２８】
ステップＳ２の判定がＹes（肯定）のときには、ステップＳ４に移行してシフトアップの可決判定を実行する。図３はシフトアップ可決判定ルーチンを示すフローチャートであり、このときＥＣＵ２１は図３のステップＳ２２に移行し、シフトアップ可決条件が成立したか否かを判定する。シフトアップ可決条件は、以下の要件１）〜３）が全て満足したときに成立したものと見なす。
１）エンジン回転速度Ｎeがシフトアップ線に到達したこと。
２）現在の変速段が最高変速段以外であること。
３）シフトアップを禁止する要件が成立していないこと。
要件１）は、シフトアップの可決判定の本来の目的であり、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度Ｎe（変速比を介して車速Ｖと相関する）がシフトマップ上の次変速段への車速Ｖに応じた変速タイミングと対応するシフトアップ線に到達したことを確認する趣旨である。
【００２９】
要件２）は、現変速段が最高変速段でありシフトアップの余地がない状況を除外する趣旨である。また、要件３）は、変速制御の上でシフトアップが禁止されている状況を除外する趣旨である。シフトアップ禁止とは、例えばシフトマップから求めた目標変速段をファジィ推論で補正する処理を行った場合、或いは故障診断のバックアップ処置のためにギヤ段保持やシフトダウンの指示があった場合が挙げられ、このような状況が除外される。
そして、要件１）に係る判定内容自体は従来技術のものと相違ないが、本発明の特徴部分であるエンジン１の吹け上がり状況に応じて次変速段へのシフトアップのタイミングを可変させる余地を残すために、従来技術に比較してシフトアップ線を低回転側に設定している。以下、図４のシフトマップに基づき本実施形態のシフトアップ線の設定状態を従来技術と比較しながら説明する。
【００３０】
まず、図４では従来技術のシフトアップ線を実線で示しており、アクセル開度Ａccがアクセル開度閾値Ａcc0以上の領域では、エンジン１の高回転域を使用した迅速な車両加速のためにアクセル開度閾値Ａcc0未満の領域に比較してシフトアップ線がより高車速（高回転）側に設定されている。この従来技術に対して本実施形態のシフトアップ線は、アクセル開度閾値Ａcc0未満の領域では同一に設定される一方、アクセル開度閾値Ａcc0以上の領域では破線で示すように所定回転速度幅だけ低車速側に設定されている。
また、アクセル開度Ａccがアクセル開度閾値Ａcc0以上の領域では、従来技術のシフトアップ線と一致するように上限回転閾値Ｎe0が設定されている。従来技術においてシフトアップ線は車両加速時にエンジン回転速度Ｎeがエンジン１のトルク制限域の下限に達することがないように、トルク制限域の下限よりも低回転側に設定されているため、上限回転閾値Ｎe0もトルク制限域の下限よりも低回転側に位置していることになる。そして、以下に述べるように、この上限回転閾値Ｎe0とシフトアップ線との間の判定領域Ｅ内でエンジン１の吹け上がり状況が判定される。
【００３１】
以上のように設定されたシフトアップ線に基づき、上記要件１）が判定される。そして、シフトアップ可決条件が成立せずに図３のステップＳ２２の判定がＮoの間はステップＳ２４でシフトアップを否決し続け、シフトアップ可決条件の成立によりステップＳ２２の判定がＹesになると、ステップＳ２６に移行してシフトアップを可決する。
その後、ＥＣＵ２１は図２のステップＳ６に移行してシフトアップの許可判定を実行する。図５はシフトアップ許可判定ルーチンを示すフローチャートであり、このときＥＣＵ２１は図５のステップＳ３２に移行し、まずアクセル開度判定を実行する。
図６はアクセル開度判定ルーチンを示すフローチャートであり、このときＥＣＵ２１は図６のステップＳ４２に移行する。ステップＳ４２ではアクセル開度Ａccがアクセル開度閾値Ａcc0以上の状態が所定時間継続したか否かを判定する。ステップＳ４２の判定がＮoのときにはステップＳ４４でアクセル開度フラグＦをリセット（＝０）し、ステップＳ４２の判定がＹesのときにはステップＳ４６でアクセル開度フラグＦをセット（＝１）する。
【００３２】
その後、ＥＣＵ２１は図５のステップＳ３４に移行し、シフトアップ遅延条件が成立したか否かを判定する。シフトアップ遅延条件は、以下の要件４）〜６）が全て満足したときに成立したものと見なす。
４）アクセル開度フラグＦがセットされていること。
５）予測時間Ｔ経過後のエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0未満（Ｎe＜Ｎe0）であること。
６）現変速段が目標変速段であること。
【００３３】
この時点で既にシフトアップ可決条件が成立していることから、要件４）は、図４に示すシフトマップにおいて現在の運転ポイントＰ0（○印で示す）が判定領域Ｅ内にあることを確認する趣旨である。要件５）は、エンジン回転速度Ｎeの上昇率に基づき予測した予測時間Ｔ経過後の運転ポイント（●印で示す）がＰ1で示すように判定領域Ｅ内にある（判定領域Ｅ外のＰ1’を除外する）ことを確認する趣旨である（回転上昇予測手段）。予測時間Ｔとしては、少なくとも以下に述べる目標変速段の変更からクラッチの切換完了までの所要時間が設定されている。また、要件６）は、目標変速段としてプリセレクト前の現変速段が設定されている（次変速段への切換前である）ことを確認する趣旨である。
シフトアップ遅延条件が成立してステップＳ３４でＹesの判定を下したときには、ステップＳ３６でシフトアップを禁止した後にルーチンを終了する。ステップＳ３２，３４を実行する毎に要件４）〜６）が逐次判定され、何れかの要件が満足されなくなってシフトアップ遅延条件の不成立によりステップＳ３４の判定がＮoになると、ステップＳ３８に移行してシフトアップを許可する（シフトアップ禁止・許可手段）。
【００３４】
その後、ＥＣＵ２１は図２のステップＳ８に移行し、シフトアップの許可を受けて目標変速段を現変速段からシフトマップにより求めた次変速段（即ち、既にプリセレクトされて可決済みの変速段）に変更する。続くステップＳ１０では、変更後の目標変速段に基づき両クラッチＣ１，Ｃ２の断接状態を逆転させるクラッチ切換を行なう。その後にステップＳ１２でエンジン制御によりエンジントルクを立ち上げながら、ステップＳ１４で次変速段に対応する側のクラッチＣ１，Ｃ２を、半クラッチ状態を経てエンジン回転速度Ｎeとクラッチ回転速度Ｎcl,Ｎc2とが同期する状態にした後、ルーチンを終了する。
以上のＥＣＵ２１の処理により、車両加速時における次変速段へのシフトアップは以下の手順を経て実行される。
図７は車両加速時にシフトアップを可決判定したときの変速状況を示すタイムチャートである。
【００３５】
次変速段へのプリセレクトの完了後に、車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度Ｎeがシフトマップ上の次変速段への変速タイミングと対応するシフトアップ線に達すると、プリセレクトされた次変速段へのシフトアップの可決判定が下される（図７のポイントａ）。この時点でシフトマップ上のマップ指示変速段は現変速段からプリセレクトされた高ギヤ側の次変速段に切り換えられ、従来技術では、マップ指示変速段に追従して目標変速段も直ちに次変速段に切り換えられることによりシフトアップが開始される。
これに対して本実施形態ではシフトアップの可決判定が下されても、シフトアップ遅延条件が成立している限りシフトアップが禁止され（図７の期間ｂ）、目標変速段は変更されることなく現変速段に維持される。エンジン回転速度Ｎeは次第に上昇して上限回転閾値Ｎe0に接近し、その上昇率に基づき予測時間Ｔ経過後のエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0に達すると予測されると、上記要件５）に基づきシフトアップ遅延条件が不成立になることでシフトアップが許可され、目標変速段がマップ指示変速段である次変速段に切り換えられてシフトアップが開始される（図７のポイントｃ）。
【００３６】
シフトアップを開始した後もアクセル操作が継続されている限り、エンジン回転速度Ｎeは上昇し続けて予測時間Ｔ経過後に上限回転閾値Ｎe0に到達する（図７のポイントｄ）。この時点ではクラッチＣ１，Ｃ２の切換が完了しており、それまで動力伝達していた現変速段側のクラッチＣ１，Ｃ２が完全に切断されると共に、次変速段側のクラッチＣ１，Ｃ２が所謂プリチャージにより半クラッチ直前まで制御されている。
このときエンジン制御は一時的に中断されるが、その直後に再開されてエンジントルクが立ち上げられ、これと並行して次変速段側のクラッチＣ１，Ｃ２が、半クラッチを経てエンジン回転速度Ｎeとクラッチ回転速度Ｎcl,Ｎc2とを同期させた状態となることにより、次変速段を介した動力伝達が開始される。
【００３７】
このようにエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0に到達した時点ではクラッチ切換が完了しており、現変速段から高ギヤ側の次変速段への切換に伴ってエンジン回転速度Ｎeは上限回転閾値Ｎe0近傍をピークとして低下し始める。このためエンジン１の吹け上がりにより、上限回転閾値Ｎe0（従来技術のシフトアップ線に相当）よりも高回転側に存在するトルク制限域にエンジン回転速度Ｎeが突入する事態が回避される。結果としてトルク低下に起因して発生するショックを抑制できる。また、エンジン１の吹け上がり防止は過回転の抑制につながるため、燃費向上や騒音低減にも貢献することができる。
【００３８】
そして、予測時間Ｔ経過後のエンジン回転速度Ｎeに基づきシフトアップの許可タイミングを決定することで、常にエンジン回転速度Ｎeが上限回転閾値Ｎe0近傍に到達した時点でクラッチ切換が完了する。このため、上記のようにエンジン回転速度Ｎeがエンジン１のトルク制限域に突入する事態を防止できるだけでなく、可能な限り次変速段へのシフトアップを遅延して現変速段による車両加速を継続でき、もって運転者が要求する良好な加速感を実現して車両のドライバビリティを向上することができる。
加えて、以上のシフトアップ遅延条件に基づくシフトアップの禁止・許可は自動変速モードでのみ実行しているため、手動変速モードによる車両加速時には通常通り運転者の意図するタイミングでシフトアップすることができる。
【００３９】
一方、車両の加速当初より運転者に急加速の意志がなくアクセル開度Ａccが小の場合には、アクセル開度フラグＦに関する要件４）が満たされないことから加速当初よりシフトアップ遅延条件が成立しない。よって、このときにはシフトアップ可決条件の成立後に直ちにシフトアップが許可され、通常通りシフトアップ線に従ってシフトアップが行われる。
また、加速途中に運転者に急加速の意志がなくなってアクセルが緩められた場合には、シフトアップ遅延条件が成立しなくなった時点で直ちにシフトアップが許可されてシフトアップが行われる。従って、これらの急加速が要求されない状況では、シフトアップを遅延することなく速やかに実行することにより過回転を抑制した適切な回転域でエンジン１を運転することができる。
【００４０】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、コモンレール式ディーゼルエンジン１に適用されるデュアルクラッチ式自動変速機２の制御装置に具体化したが、エンジン１の形式はこれに限ることはない。例えばコントロールラックの作動に応じて各気筒への燃料噴射を制御する従来形式のディーゼル機関としてもよいし、ガソリンエンジンとしてもよく、何れの場合でも上記実施形態と同様の対策を講じることにより、車両加速時にエンジン回転速度Ｎeがトルク制限域に突入したときの弊害を未然に防止することができる。
また、上記実施形態では、予測時間ＴとしてクラッチＣ１，Ｃ２の切換完了に要する所要時間を設定し、上限回転閾値Ｎe0として従来技術のシフトアップ線と一致するエンジン回転速度Ｎeを設定したが、各値はこれに限ることはない。例えば予測時間Ｔとして、クラッチ切換の所要時間とは全く関係のない値を設定してもよいし、上限回転閾値Ｎe0としては、少なくともエンジン１のトルク制限域の下限よりも低回転側の値を設定すればよい。
【符号の説明】
【００４１】
１ エンジン
２１ ＥＣＵ
（変速実行手段、回転上昇予測手段、シフトアップ禁止・許可手段）
Ａcc0 アクセル開度閾値
Ｎe0 上限回転閾値
Ｔ 予測時間
Ｇ１,Ｇ２ 歯車機構
Ｃ１ インナクラッチ
Ｃ２ アウタクラッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の変速段からなる一対の歯車機構をそれぞれクラッチを介してエンジン側と接続し、一方のクラッチを接続して対応する一方の歯車機構の変速段を介した動力伝達中に他方の歯車機構を予め次変速段に切り換えるプリセレクトを実行し、該プリセレクト後にエンジンの回転速度が予め設定された変速線を横切ったときに次変速段への変速を可決し、該変速可決に基づき変速実行手段により上記両クラッチの断接状態を逆転させて上記次変速段への切換を完了するデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置において、
アクセル開度を予め設定されたアクセル開度閾値以上とした車両加速時において、上記次変速段として高ギヤ側の変速段がプリセレクトされた後に上記変速線に基づき次変速段へのシフトアップが可決されたとき、上記車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度の予め設定された予測時間後の値を逐次予測する回転上昇予測手段と、
上記回転上昇予測手段により予測される予測時間後のエンジン回転速度が予め設定された上限回転閾値に達しない間は、上記変速実行手段に対して次変速段へのシフトアップを禁止し、上記予測時間後のエンジン回転速度が上記上限回転閾値に達するときには、上記変速実行手段に対して次変速段へのシフトアップを許可するシフトアップ禁止・許可手段と
を備えたことを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置。
【請求項２】
上記予測時間として、少なくとも上記変速実行手段による次変速段へのシフトアップに際したクラッチ切換の所要時間が設定され、上記上限回転閾値として、少なくとも上記エンジンが回転上昇によりトルク低下し始めるトルク制限域の下限よりも低回転側の値が設定されることを特徴とする請求項１記載のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置。
【請求項１】
複数の変速段からなる一対の歯車機構をそれぞれクラッチを介してエンジン側と接続し、一方のクラッチを接続して対応する一方の歯車機構の変速段を介した動力伝達中に他方の歯車機構を予め次変速段に切り換えるプリセレクトを実行し、該プリセレクト後にエンジンの回転速度が予め設定された変速線を横切ったときに次変速段への変速を可決し、該変速可決に基づき変速実行手段により上記両クラッチの断接状態を逆転させて上記次変速段への切換を完了するデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置において、
アクセル開度を予め設定されたアクセル開度閾値以上とした車両加速時において、上記次変速段として高ギヤ側の変速段がプリセレクトされた後に上記変速線に基づき次変速段へのシフトアップが可決されたとき、上記車両加速に伴って上昇中のエンジン回転速度の予め設定された予測時間後の値を逐次予測する回転上昇予測手段と、
上記回転上昇予測手段により予測される予測時間後のエンジン回転速度が予め設定された上限回転閾値に達しない間は、上記変速実行手段に対して次変速段へのシフトアップを禁止し、上記予測時間後のエンジン回転速度が上記上限回転閾値に達するときには、上記変速実行手段に対して次変速段へのシフトアップを許可するシフトアップ禁止・許可手段と
を備えたことを特徴とするデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置。
【請求項２】
上記予測時間として、少なくとも上記変速実行手段による次変速段へのシフトアップに際したクラッチ切換の所要時間が設定され、上記上限回転閾値として、少なくとも上記エンジンが回転上昇によりトルク低下し始めるトルク制限域の下限よりも低回転側の値が設定されることを特徴とする請求項１記載のデュアルクラッチ式自動変速機の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−９２９０２（Ｐ２０１２−９２９０２Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４０７３９（Ｐ２０１０−２４０７３９）
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２７日（２０１０．１０．２７）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]