変速機
【課題】 ブリッピングが行われる際の加速感の途切れを減少させる制御を行う変速機を提供すること。
【解決手段】 いわゆるデュアルクラッチタイプの変速機において、現在継合されていないクラッチに対応する待機変速段の変速比が車両の状態等によって選択された次変速段と異なる場合に、待機変速段から次変速段に変速段を変更するシフト動作に必要なシフト時間（領域Ｄ）から現在の変速段に対応する開離側クラッチが切断状態に至るまでのクラッチ切断時間（領域Ｆ）と、動力源の回転軸の回転数が次変速段に対応する入力軸の回転数に至るまでに必要な時間（領域Ｈ）を減じたクラッチ作動限界時間（時間Ｇ）が経過するまでに開離側クラッチの作動を開始するようにクラッチアクチュエータを作動させることによって加速感の途切れを減少させている。
【解決手段】 いわゆるデュアルクラッチタイプの変速機において、現在継合されていないクラッチに対応する待機変速段の変速比が車両の状態等によって選択された次変速段と異なる場合に、待機変速段から次変速段に変速段を変更するシフト動作に必要なシフト時間（領域Ｄ）から現在の変速段に対応する開離側クラッチが切断状態に至るまでのクラッチ切断時間（領域Ｆ）と、動力源の回転軸の回転数が次変速段に対応する入力軸の回転数に至るまでに必要な時間（領域Ｈ）を減じたクラッチ作動限界時間（時間Ｇ）が経過するまでに開離側クラッチの作動を開始するようにクラッチアクチュエータを作動させることによって加速感の途切れを減少させている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されて継合状態と切断状態とを独立して切り替え可能である２つのクラッチを備えた変速機に関し、特にブリッピングの際の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の変速機の１つに、２つのクラッチを有するいわゆるデュアルクラッチを用いた変速機（ＤＣＴ）がある。ＤＣＴは、変速段を切り替える際に、トルク伝達が切れることなく速やかに変速動作を行うことができる等の特徴を有している。
【０００３】
ところで、ＤＣＴは、継合状態とされている一方のクラッチに対応する入力軸上の変速段で走行中、切断状態とされている他方のクラッチに対応する入力軸上の変速段を予め選択することにより変速要求に速やかに変速できるように変速制御されている。予め選択する変速段は、通常、現在の車両状態、例えば車速やアクセル開度等からシフトマップを用いて決定する（特許文献１）。
【０００４】
ここで、変速動作にはアップ変速とダウン変速とがある。ダウン変速時にはＤＣＴに限らず変速機の入力軸について、その回転数の上昇に合わせてエンジンの回転数も上昇させる必要がある。エンジンの制御を行わない時にはクラッチの摩擦力に頼って回転数の上昇を行うことになる。この回転数の上昇を速やかに行おうとすると、クラッチを速やかに継合する必要が有り、そうすると変速ショックが大きくなって搭乗者に違和感を覚えさせたり、車両の安定性に影響を与えたりすることになる。そこで、速やかなダウン変速を行うための従来技術としてはいわゆるブリッピング（エンジンの空ぶかし）を行うことがある。ブリッピングによって、ダウンシフト後の変速機の入力軸の回転数に相当する回転数にまでエンジンの回転数を上昇させることで、クラッチを迅速に継合することが可能になって、速やかなダウン変速を滑らかに行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９２２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、クラッチを完全に遮断してブリッピングを行うことにより変速の動作は速くできるものの、ブリッピングを行っている間はエンジントルクが変速機に伝達されずに、加速感が途切れることになる。
【０００７】
特に、運転者の意思で変速段を指示してダウン変速となった場合、切断状態とされている他方のクラッチに対応する入力軸上の変速段（待機変速段）が運転者の指示した変速段（次変速段）と異なると、他方のクラッチの変速段を待機変速段から次変速段へと切り替える時間を要し、加速感の途切れを感じることがある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ブリッピングが行われる際の加速感の途切れを減少させる制御を行う変速機を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明の構成上の特徴は、動力源の回転軸に回転連結された継合状態と前記動力源から切断された切断状態とをクラッチアクチュエータによって独立して切り替え可能である第１クラッチ及び第２クラッチと、
前記第１クラッチにより前記動力源に継断可能に回転連結される第１入力軸と、
前記第２クラッチにより前記動力源に継断可能に回転連結される第２入力軸と、
駆動輪に回転連結された出力軸と、
前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第１歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第１歯車機構選択手段とを有する第１変速機構と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第２歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第２歯車機構選択手段とを有する第２変速機構と、
運転者の操作及び車両の状態に基づいて、適正な変速段である次変速段を選択する変速段選択手段を備えており、前記動力源、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１変速機構、及び前記第２変速機構を制御して変速動作を行う制御手段と、
を有する変速機であって、
前記制御手段は前記第１クラッチ及び前記第２クラッチのうち、現在継合されていない側に対応する前記変速機構が待機している変速段である待機変速段が前記次変速段と異なる場合に、前記待機変速段から前記次変速段に向けて歯車機構選択手段を作動させるシフト動作に必要なシフト時間及び現在の変速段に対応する前記クラッチである開離側クラッチが切断状態に至るまでの時間であるクラッチ切断時間を記憶手段より取得するデータ取得部と、
前記シフト時間から前記動力源の前記回転軸の回転数が前記次変速段に対応する入力軸である継合側入力軸の回転数に至るまでに必要な時間と前記クラッチ切断時間とを減じた時間であるクラッチ作動限界時間が経過するまでに前記開離側クラッチの作動を開始するように前記クラッチアクチュエータを作動させるクラッチタイミング可変部と、
前記動力源の前記回転軸の回転数を前記継合側入力軸の回転数に至るまで上昇させる動力源制御部と、
前記記憶手段に保存されている前記シフト時間を実測したシフト時間に補正するデータ補正部と、を備えるブリッピング制御手段を有することである。
【００１０】
ここで、本明細書において、変速段選択手段が選択する「適正な変速段である次変速段」とは、車速、アクセル開度などの車両状態から何らかの方法により導出される変速段（つまり、その車両状態のときには、その選択された変速段にて走行することが望ましい場合）の他に、その車両状態のときに選択されるべき変速段に移行させるときの遷移の過程において一時的に選択する変速段（例えば、５速から３速への変速など変速段を飛ばす場合に、加速感の途切れなどを抑制する目的で間の４速に一時的に変速する場合など）であってもよい。そして、「待機変速段」とは、次変速段に対応する歯車機構が歯車機構選択手段によって選択され、対応する入力軸と一体回転な状態（同期完了）となっている変速段である。つまり、本発明の変速機は、現在継合していない側のクラッチに対応し、同期完了している待機変速段が、運転者の操作等の状況変化により別の変速段が「次変速段」として選択され、しかも「待機変速段」が「次変速段」の変速比よりも小さい場合に、ブリッピング制御手段が作動することになる。
【００１１】
また、「クラッチ切断時間」は、第１クラッチ及び第２クラッチが継合状態から切断状態になるのに要する時間である。搭載されるクラッチの構成により、第１クラッチと第２クラッチのクラッチ切断時間が異なる場合は、別々のクラッチ切断時間を用いることができる。
【００１２】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記クラッチタイミング可変部が前記クラッチ作動限界時間が経過する直前に前記開離側クラッチの作動を開始することである。
【００１３】
また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記データ補正部が、
前記開離側クラッチが切断状態後、継合側クラッチが継合状態になるように前記クラッチアクチュエータを作動させはじめるまでの実測した時間が所定クラッチ掛替時間よりも長い場合、
あるいは、
車両の加速度が減速し始めてから加速し始めるまでの実測した時間が所定空走時間よりも長い場合に、
前記記憶手段に保存されている前記シフト時間を前記実測したシフト時間に補正することである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明においては、変速段を切り替えるのに必要なシフト時間及びクラッチ切断時間があらかじめ保存されており、ブリッピングが行われる際に、シフト時間からクラッチ切断時間及び動力源の回転軸の回転数が継合側入力軸の回転数に至までの時間を減じたクラッチ作動限界時間が求められる。そして、クラッチ作動限界時間が経過するまでに開離側クラッチの作動を開始するようにクラッチアクチュエータを作動させるクラッチタイミング可変部を有するため、ブリッピングが行われる際の加速感の途切れを感じないタイミングで切断状態とする側のクラッチを切断状態とすることが可能となり、加速感の途切れを減少させることができる。また、記憶手段に保存されているシフト時間を実測したシフト時間によって補正することで、車両毎や環境毎に合わせた正確なシフト時間に基づいてクラッチの作動を制御することができるため、より加速感の途切れを減少させることができる。
【００１５】
請求項２に係る発明においては、クラッチタイミング可変部が、開離側クラッチの作動を開始するようにクラッチアクチュエータを作動させるタイミングを、クラッチ作動限界時間が経過する直前とするため、継合側入力軸のクラッチが継合状態を開始するまでの時間が最短になり、加速感の途切れを感じさせる時間を可能な限り短くすることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明においては、一定の条件の場合に、記憶手段に記憶されているシフト時間を実測したシフト時間で補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の変速機の構成を示す説明図である。
【図２】本実施形態の変速機の制御フローチャートである。
【図３】本実施形態の変速機の主な構成要素についてのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の変速機について代表的な実施形態に基づき以下詳細に説明を行う。本実施形態に係る変速機は、車両に搭載される。なお、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。例えば、制御手段を除いた変速機の機械的な構成については、本明細書にて説明した以外のデュアルクラッチ機構をもつ変速機とすることができる。また、制御手段についても発明の思想が同様である限り、細かいロジックの相違は問題としない。
【００１９】
本実施形態の変速機は、図１に示されるように、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、第１入力軸２１と、第２入力軸２２と、出力軸２３と、第１変速機構３と、第２変速機構４と、制御手段５とを有する。
【００２０】
第１クラッチＣ１は、動力源としての内燃機関（エンジン、図示略）と後述する第１入力軸２１との間に位置し、内燃機関の出力トルクを第１入力軸２１側に伝達するかしないかの継断を行う装置である。内燃機関の回転軸２９に回転連結され、内燃機関の出力トルクが第１入力軸２１に伝達される状態が継合状態で、内燃機関から切断され、内燃機関の出力トルクが第１入力軸２１に伝達されない状態が切断状態である。
【００２１】
第２クラッチＣ２は、内燃機関と後述する第２入力軸２２との間に位置する。そして、内燃機関の出力トルクを第２入力軸２２側に伝達するかしないかの継断を行う装置である。内燃機関の回転軸２９に回転連結され、内燃機関の出力トルクが第２入力軸２２に伝達される状態が継合状態で、内燃機関から切断され、内燃機関の出力トルクが第２入力軸２２に伝達されない状態が切断状態である。
【００２２】
第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、後述する制御手段５からの信号により制御されるが、電気式又は流体圧式のクラッチアクチュエータ７によって駆動する。これらのクラッチＣ１及びＣ２はクラッチアクチュエータ７によりクラッチストロークを調整することでクラッチトルクが制御される。
【００２３】
第１入力軸２１は、第１クラッチＣ１に連結して回転トルクを伝達する棒状の部材である。第２入力軸２２は、第２クラッチＣ２に連結して回転トルクを伝達し、第１入力軸２１と同軸で、第１入力軸２１の外周側に位置する円筒状の部材である。
【００２４】
出力軸２３は、第１及び第２入力軸２１、２２と平行に配置され、後述する第１及び第２変速機構３、４を経て伝達された出力トルクを車輪（図示略）側に出力する棒状の部材である。
【００２５】
第１変速機構３は、第１歯車機構３１と第１歯車機構選択手段３２とを有する。第１歯車機構３１は、第１入力軸２１と出力軸２３との間に設けられた変速段１速、３速、５速、７速の組み合わせである。各変速段は第１入力軸２１の外周側を相対回転可能に保持される変速ギヤ３１１〜３１４と、第１入力軸２１及び第２入力軸２２に平行に配置されるカウンタ軸６１にカウンタ軸６１と一体回転可能に固定されるカウンタギヤ６１１〜６１４とからなる。常時噛合する第１入力軸２１側の変速ギヤの１つとカウンタ軸６１側のカウンタギヤの１つとが、１つの変速段である。変速段１速が変速ギヤ３１１とカウンタギヤ６１１、変速段３速が変速ギヤ３１２とカウンタギヤ６１２、変速段５速が変速ギヤ３１３とカウンタギヤ６１３、及び変速段７速が変速ギヤ３１４とカウンタギヤ６１４である。そして、変速段１速の変速ギヤ３１１と変速段７速の変速ギヤ３１４との間、変速段２速の変速ギヤ３１２と変速段５速の変速ギヤ３１３との間に、後述するスリーブ３２１と同期装置（図示略）とが配置されている。同期装置は、各変速ギヤとスリーブ３２１との間に１つ配置される。
【００２６】
第１歯車機構選択手段３２は、スリーブ３２１とフォーク３２２とフォークシャフト３２３とシフトアクチュエータ３２４とを有する。スリーブ３２１は、円筒状の部材で第１入力軸２１の外周側で第１入力軸２１と一体回転可能に、２つの変速ギヤの間に位置する。本実施形態では、１速の変速ギヤ３１１と７速の変速ギヤ３１４との間に１つと、３速の変速ギヤ３１２と５速の変速ギヤ３１３との間に１つの計２つのスリーブ３２１が配置されている。スリーブ３２１は、どちらの変速段にも係合しない中立位置と変速段と係合する係合位置とを有し、中立位置と係合位置とを軸方向に移動する。スリーブ３２１がどちらかの変速ギヤの係合位置へと移動することで同期装置が変速ギヤに押しつけられ、変速ギヤとスリーブ３１２との回転が同期し、スリーブ３２１と変速ギヤとが係合して、変速ギヤに対応する変速段が選択された状態となる。フォーク３２２は、スリーブ３２１の外周側に位置し、スリーブ３２１が２つの変速ギヤの間（中立位置と係合位置との間）を回転しながら移動することができるようにスリーブ３２１と係合している。フォークシャフト３２３は、フォーク３２２と一体的に係合している棒状の部材である。フォークシャフト３２３は、シフトアクチュエータ３２４が駆動することで長手方向に移動し、フォーク３２２を介してスリーブ３２１を移動させる。
【００２７】
第２変速機構４は、第２歯車機構４１と第２歯車機構選択手段４２とを有する。第２歯車機構４１は、第２入力軸２２と出力軸２３との間に設けられた変速段２速、４速、６速、リバース（後退）の組み合わせである。各変速段は第２入力軸２２の外周側を相対回転可能に保持される変速ギヤ４１１〜４１４と、カウンタ軸６１に一体回転可能に固定されるカウンタギヤ６１５〜６１８とからなる。常時噛合する第２入力軸２２側の変速ギヤの１つとカウンタ軸６１側のカウンタギヤの１つとが、１つの変速段である。変速段２速が変速ギヤ４１１とカウンタギヤ６１５、変速段４速が変速ギヤ４１２とカウンタギヤ６１６、変速段６速が変速ギヤ４１３とカウンタギヤ６１７、及び変速段リバースが変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６１８とアイドラギヤ６３である（なお、リバースの変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６１８とは直接に常時噛合していない）。そして、変速段２速の変速ギヤ４１１と変速段４速の変速ギヤ４１２との間、変速段６速の変速ギヤ４１３と変速段リバースの変速ギヤ４１４との間に、後述するスリーブ４２１との間に同期装置（図示略）とが配置されている。同期装置は、各変速ギヤとスリーブ４２１との間に１つ配置される。
【００２８】
リバースは、変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６１８と、その間にあるアイドラギヤ６３とにより実現される。アイドラギヤ６３は、第１入力軸２１、第２入力軸２２、及びカウンタ軸６１と平行で回転不能に固設されているアイドラギヤ軸６４に、回転可能且つ軸方向に移動可能に保持されている。リバースが変速段として選択される場合は、変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６１８と、それぞれに噛合するようにアイドラギヤ６３が軸方向に移動させられる。アイドラギヤ６３が変速ギヤ４１４及びカウンタギヤ６１８と噛合すると、第２入力軸２２の回転が変速段リバースの変速ギヤ４１４に伝達され、アイドラギヤ６３が回転し、そしてカウンタギヤ６１８が回転しカウンタ軸６１が回転する。
【００２９】
第２歯車機構選択手段４２は、スリーブ４２１とフォーク４２２とフォークシャフト４２３とシフトアクチュエータ４２４とを有する。スリーブ４２１は、円筒状の部材で第２入力軸２２の外周側で第２入力軸２２と一体回転可能に、２つの変速ギヤの間に位置する。本実施形態では、２速の変速ギヤ４１１と４速の変速ギヤ４１２との間に１つと、６速の変速ギヤ４１３とリバースの変速ギヤ４１４との間に１つの計２つのスリーブ４２１が配置されている。スリーブ４２１は、どちらの変速段にも係合しない中立位置と変速段と係合する係合位置とを有し、中立位置と係合位置とを軸方向に移動する。スリーブ４２１がどちらかの変速ギヤの係合位置へと移動することで同期装置が変速ギヤに押しつけられ、変速ギヤとスリーブ４２１との回転が同期し、スリーブ４２１と変速ギヤとが係合して、変速ギヤに対応する変速段が選択された状態となる。フォーク４２２は、スリーブ４２１の外周側に位置し、スリーブ４２１が２つの変速ギヤの間（中立位置と係合位置との間）を回転しながら移動することができるようにスリーブ４２１と係合している。フォークシャフト４２３は、フォーク４２２と一体的に係合している棒状の部材である。フォークシャフト４２３は、シフトアクチュエータ４２３が駆動することで長手方向に移動し、フォーク４２２を介してスリーブ４２１を移動させる。
【００３０】
第１歯車機構選択手段３２及び第２歯車機構選択手段４２は、後述する制御手段５からの信号により制御され、シフトアクチュエータ３２４及び４２４は、動力源として一般的な電気式、流体圧式、液圧シリンダ又は空圧シリンダなどによって駆動する。
【００３１】
制御手段５は、内燃機関、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１歯車機構選択手段３２、第２歯車機構選択手段４２を制御する。そして、更に、制御手段５は変速段選択手段とブリッピング制御手段とを有する。
【００３２】
変速段選択手段は、運転者の操作及び車両の状態（車速、アクセルペダル（図示略）の開度、ブレーキペダル（図示略）の操作量、ハンドル（図示略）の操作量、パドル（図示略）の操作量、ナビゲーションシステム等から取得できる道路情報等から任意に選択した情報を使用できる）に基づいて、適正な変速段である次変速段を選択する手段である。
【００３３】
ブリッピング制御手段は、データ取得部、クラッチタイミング可変部、動力源制御部、及びデータ補正部を備える。データ取得部は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２のうち、現在継合されていない側に対応する変速機構（３か４）が待機している待機変速段が次変速段の変速比よりも小さい場合に、待機変速段から次変速段に向けて歯車機構選択手段（３２か４２）を作動させるシフト動作に必要なシフト時間及び現在の変速段に対応するクラッチである開離側クラッチ（Ｃ１かＣ２）が切断状態に至るまでの時間であるクラッチ切断時間を記憶手段（図示略）より取得する。
【００３４】
クラッチタイミング可変部は、シフト時間から動力源の回転軸２９の回転数が次変速段に対応する入力軸である継合側入力軸（２１か２２）の回転数に至るまでに必要な時間とクラッチ切断時間とを減じた時間であるクラッチ作動限界時間が経過するまでに開離側クラッチ（Ｃ１かＣ２）の作動を開始するようにクラッチアクチュエータ７を作動させる。
【００３５】
動力源制御部は、動力源の回転軸２９の回転数を継合側入力軸（２１か２２）の回転数に至るまで上昇させる。データ補正部は、記憶手段に保存されているシフト時間を実測したシフト時間に補正する。実測したシフト時間とは、待機変速段から次変速段に切り替わるために要した時間をなんらかの方法で実際に測定した時間である。時間を測定する方法としては、歯車機構選択手段３２，４２に取り付けられるストロークセンサによって得られるシフトストロークから時間を求めることが考えられる。ストロークセンサとしては、シフトアクチュエータ３２４，４２４に取り付けられる回転数センサや、フォークシャフト３２４，４２３に取り付けられる位置センサなどがある。
【００３６】
（ブリッピング制御）
ブリッピング制御手段が作動される概略を図２及び図３に基づいて説明する。具体的な例として、「現在の変速段」が４速で、「待機変速段」が５速で走行中に、変速段選択手段が「次変速段」として３速を選択した場合について説明する。
【００３７】
まず、４速にて車両は動力を伝達している。第１クラッチＣ１が切断状態、第２クラッチが継合状態、そして第２歯車機構４１のうちの４速の変速ギヤ４１２が選択されている。第１歯車機構３１については５速の変速ギヤ３１３が選択されている。従って、内燃機関から出力される動力は第２クラッチＣ２を介して第２入力軸２２に伝達され、その後、４速の変速ギヤ４１２、カウンタギヤ６１６を介してカウンタ軸６１から出力軸２３に伝達される（図３の領域Ａ）。
【００３８】
運転者がシフトレバー又はパドルを操作し、３速への変速段の変更を指示する（図３の時間Ｂ）。
【００３９】
データ取得部では、次変速段と待機変速段の変速比を比較する（ステップＳ１）。待機変速段が次変速段の変速比よりも大きい場合は、ブリッピング制御手段はそのまま作動が終了される。待機変速段が次変速段の変速比よりも小さい場合は、シフト時間とクラッチ切断時間を記憶手段から取得する（ステップＳ２）。ここで、変速段の変速比を比較するのではなく、変速段を比較するのでも良い。待機変速段が次変速段よりも大きい場合に、シフト時間等を取得する。図３において、シフト時間は領域Ｄである。シフト時間Ｄは、制御手段が歯車機構選択手段に次変速段を選択する指示を出した時Ｄ１から次変速段が対応する入力軸と一体回転することができるまで（図３のＤ６）のシフト動作に要する時間である。シフト動作は、待機変速段の変速ギヤから同期装置が抜け（時間Ｄ２）、次変速段の変速ギヤまで同期装置が移動し（時間Ｄ３）、スリーブと変速ギヤが同期し始め（時間Ｄ４）、スリーブと変速ギヤとの回転が同期する（時間Ｄ６）、が含まれる。シフト時間Ｄには、制御手段が歯車機構選択手段に指示をしてから歯車機構選択手段が応答するまでの無応答時間（図３のＤ１からＤ２の領域）が含まれる。なお、時間Ｄ４がいわゆるボーク点であり、ボーク点後の領域Ｄ５はスリーブの内周歯（図示略）が変速ギヤの歯（変速ギヤと一体回転するギヤピース（図示略））を押し分ける時間である。本実施形態の変速機では、第１歯車機構選択手段３２が制御手段５から３速の変速ギヤ３１２を選択する指示を受け、３速の変速ギヤ３１２がスリーブ３２１と一体回転可能な状態になるまでの時間である。これは、５速の変速ギヤ３１３から３速の変速ギヤ３１２に次変速段を切り替えるのに要する時間として、記憶手段に保存されいる。記憶手段には、各変速段からそれぞれの変速段に切り替えるのに要する時間が全て保存されている。また、クラッチ切断時間（図３の領域Ｆ）は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が継合状態から切断状態になるのに要する時間である。領域Ｆは、従来のクラッチ（破線）と本実施形態のクラッチ（実線）とで、同一のクラッチを用いているとしている。第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２で、同一のクラッチ切断時間を用いても良いし、異なるクラッチ切断時間を用いても良い。第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の構成値や使用頻度によって、時間が異なる場合も考えられるからである。
【００４０】
次に、クラッチタイミング可変部では、クラッチ作動限界時間（図３のＧ）を導出し（ステップＳ３）、クラッチ作動限界時間に基づいてクラッチアクチュエータ７を作動させる（ステップＳ４）。クラッチ作動限界時間は、データ取得部で得られたシフト時間から、内燃機関の回転軸２９の回転数が次変速段に対応する入力軸である継合側入力軸の回転数に至るまでに必要な時間（図３の領域Ｈ）と、クラッチ切断時間Ｆと、を減じた時間である。本実施形態の変速機では、内燃機関の回転軸２９の回転数が、３速の変速ギヤ３１２に対応する第１入力軸２１の回転数に至るまでに必要な時間である。この時間は、現在の内燃機関の回転軸２９の回転数と変速ギヤとから算出することができる。クラッチアクチュエータ７は、クラッチ作動限界時間Ｇよりも前に対応するクラッチが切断状態になるように作動し始める必要がある。図３においては、クラッチを切断状態へと作動し始める位置がわかりやすいようにクラッチ作動限界時間Ｇよりも若干前となっているが、クラッチ作動限界時間Ｇの直前に切断状態へと作動し始めるのが望ましい。クラッチ作動限界時間Ｇを経過してから開離側クラッチを切断し始めた場合、次変速段に対応するクラッチを接続し始めるのが遅くなる、あるいは内燃機関の回転軸２９の回転数が充分に上昇していない、となり、加速感の途切れとは別に、変速指示が出されてから変速が完了するまでの変速時間がかかりすぎることによるもたつき感を運転者に与えることになる。
【００４１】
次に、動力源制御部は、開離側クラッチが切断状態後、動力源の回転軸２９の回転数を継合側入力軸の回転数に至るまで上昇させる（ステップＳ５）。本実施形態の変速機では、内燃機関の回転軸２９の回転数を第１入力軸２１の回転数に上昇させる。なお、第１入力軸２１の回転数は、第１歯車機構選択手段３２のスリーブ３２１が同期を開始した時間Ｓ４から上昇し始める。これは、第１入力軸２１の回転数が出力軸２３の回転数に同期し始めるからである。
【００４２】
その後、データ補正部は、記憶手段に保存されているシフト時間を実測したシフト時間に補正する（ステップＳ６）。
【００４３】
ブリッピング制御手段はステップＳ６を実行後に終了し、制御手段５では、ステップＳ５又はステップＳ６が終了後に、継合側入力軸に対応するクラッチを継合状態に至るようにクラッチアクチュエータ７を作動させる。
【００４４】
図３には、従来の変速機によるブリッピングが行われる際の、クラッチと内燃機関の作動のタイミング、そのタイミングによる加速度が破線で示されている。従来の変速機では、変速段を変更する指示が出された（時間Ｂ）直後に、現在の変速段に対応する第２クラッチを切断状態へと作動し、内燃機関の回転軸の回転数が上昇し始める。しかし、すぐに変速ギヤの選択が切り替わるわけではないため、時間Ｊから加速度が減少する。加速度が減少し始めてから再び加速度が上昇し始める時間Ｋまでが長ければ、運転者は加速感の途切れを長く感じることとなる。
【００４５】
本実施形態の変速機によれば、待機変速段が次変速段の変速比よりも小さいくブリッピングが必要な場合に、制御手段５のブリッピング制御手段が作動されるため、開離側クラッチ（第２クラッチＣ２）を切断状態へと作動させるように、すぐにクラッチアクチュエータ７が作動しない。ブリッピング制御手段のクラッチタイミング可変部は、第２クラッチＣ２をクラッチ作動限界時間Ｇが経過する直前に、切断状態へと至るようにクラッチアクチュエータ７を作動させるため、第２クラッチＣ２が切断されて継合側入力軸（第１入力軸２１）の第１クラッチＣ１が継合状態を開始するまでの時間が最短になる。よって、加速感の途切れを感じさせる時間を可能な限り短くすることができる。図３に示されるように、従来の変速機と本実施形態の変速機とが第２クラッチＣ２を切断したタイミングの違いによって、加速度の減少し始めるタイミングが、本実施形態の変速機の方が遅くなるのが分かる。本実施形態の変速機は、時間Ｌから減速し始める。第１クラッチＣ１が継合状態へと移行し始めるタイミングは一緒であるため、加速し始める時間Ｋは一緒である。よって、第２クラッチＣ２が切断状態となるタイミングが遅くなる本実施形態の変速機によれば、加速感の途切れを減少することができる。
【００４６】
また、開離側クラッチが早く切断状態となると、継合側入力軸に対応するクラッチが接続し始めるまでの間に、内燃機関の回転軸２９の回転数が破線で示されているよりも上昇する場合がある。通常、内燃機関の回転軸２９は、どちらかの入力軸とクラッチを介して接続されることで、回転の上昇が抑えられるため、いつまでも接続されない場合は上昇しすぎる状態となる。内燃機関の回転軸２９の回転数が上昇した場合、通常の制御として、変速ギヤが選択されていない側のクラッチを接続状態（接触程度を含む）とすることで、上昇を抑制する。クラッチは、接続状態となることで発熱するため、内燃機関の回転軸の回転数の上昇を抑えるためにクラッチの発熱量が増加し、クラッチの耐久性が低下する原因となる。しかし、本実施形態の変速機によれば、内燃機関の回転軸２９の回転数が上昇すること自体が抑制でき、耐久性の向上が可能である。
【００４７】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、データ補正部は、記憶手段に保存されているシフト時間をステップＳ６で実測したシフト時間で補正しているが、ブリッピング制御手段が作動する度に補正する構成に限られない。一定の条件に基づいて補正することが考えられる。ブリッピング制御手段が作動した回数をカウントして一定の回数毎、時間を利用して数日毎に補正する。または、開離側クラッチが切断状態となった後、継合側クラッチが継合状態になるようにクラッチアクチュエータが作動し始めるまでの時間（領域Ｉ）について実測した時間が所定クラッチ掛替時間よりも長い場合、車両の加速度が減速し始めて（時間Ｌ）から加速し始める（時間Ｋ）までの実測した時間が所定空走時間よりも長い場合、等が考えられる。なお、所定クラッチ掛替時間及び所定空走時間は、任意に設定することができる時間である。
【００４８】
その他に、記憶手段に保存されている「クラッチ切断時間」を「シフト時間」と同様に補正することが考えられる。クラッチは、車両に搭載される際の組み付けの個体差による時間の違いがでたり、経過年数で切断される時間に変化がでたり、あるいは車両が置かれている環境の違いによる違いがでたりする可能性があるため、補正することでより正確なクラッチ切断時間となり、加速感の途切れを減少することができる。
【符号の説明】
【００４９】
２１：第１入力軸、２２：第２入力軸、２３：出力軸、２９：回転軸、
３：第１変速機構、３１：第１歯車機構、３２：第１歯車機構選択手段、
３１１：１速（変速ギヤ）、３１２：３速（変速ギヤ）、３１３：５速（変速ギヤ）、
３１４：７速（変速ギヤ）、３２１、４２１：スリーブ、３２２、４２２：フォーク、
３２３、４２３：フォークシャフト、３２４、４２４：アクチュエータ、
４：第２変速機構、４１：第２歯車機構、４２：第２歯車機構選択手段、
４１１：２速（変速ギヤ）、４１２：４速（変速ギヤ）、４１３：６速（変速ギヤ）、
４１４：リバース（変速ギヤ）、
５：制御手段、
６１：カウンタシャフト、６１１〜６１８：カウンタギヤ、６３：アイドラギヤ、
６４：アイドラギヤ軸、
７：油圧システム、
Ｃ１：第１クラッチ、Ｃ２：第２クラッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されて継合状態と切断状態とを独立して切り替え可能である２つのクラッチを備えた変速機に関し、特にブリッピングの際の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の変速機の１つに、２つのクラッチを有するいわゆるデュアルクラッチを用いた変速機（ＤＣＴ）がある。ＤＣＴは、変速段を切り替える際に、トルク伝達が切れることなく速やかに変速動作を行うことができる等の特徴を有している。
【０００３】
ところで、ＤＣＴは、継合状態とされている一方のクラッチに対応する入力軸上の変速段で走行中、切断状態とされている他方のクラッチに対応する入力軸上の変速段を予め選択することにより変速要求に速やかに変速できるように変速制御されている。予め選択する変速段は、通常、現在の車両状態、例えば車速やアクセル開度等からシフトマップを用いて決定する（特許文献１）。
【０００４】
ここで、変速動作にはアップ変速とダウン変速とがある。ダウン変速時にはＤＣＴに限らず変速機の入力軸について、その回転数の上昇に合わせてエンジンの回転数も上昇させる必要がある。エンジンの制御を行わない時にはクラッチの摩擦力に頼って回転数の上昇を行うことになる。この回転数の上昇を速やかに行おうとすると、クラッチを速やかに継合する必要が有り、そうすると変速ショックが大きくなって搭乗者に違和感を覚えさせたり、車両の安定性に影響を与えたりすることになる。そこで、速やかなダウン変速を行うための従来技術としてはいわゆるブリッピング（エンジンの空ぶかし）を行うことがある。ブリッピングによって、ダウンシフト後の変速機の入力軸の回転数に相当する回転数にまでエンジンの回転数を上昇させることで、クラッチを迅速に継合することが可能になって、速やかなダウン変速を滑らかに行うことが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９２２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、クラッチを完全に遮断してブリッピングを行うことにより変速の動作は速くできるものの、ブリッピングを行っている間はエンジントルクが変速機に伝達されずに、加速感が途切れることになる。
【０００７】
特に、運転者の意思で変速段を指示してダウン変速となった場合、切断状態とされている他方のクラッチに対応する入力軸上の変速段（待機変速段）が運転者の指示した変速段（次変速段）と異なると、他方のクラッチの変速段を待機変速段から次変速段へと切り替える時間を要し、加速感の途切れを感じることがある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ブリッピングが行われる際の加速感の途切れを減少させる制御を行う変速機を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明の構成上の特徴は、動力源の回転軸に回転連結された継合状態と前記動力源から切断された切断状態とをクラッチアクチュエータによって独立して切り替え可能である第１クラッチ及び第２クラッチと、
前記第１クラッチにより前記動力源に継断可能に回転連結される第１入力軸と、
前記第２クラッチにより前記動力源に継断可能に回転連結される第２入力軸と、
駆動輪に回転連結された出力軸と、
前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第１歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第１歯車機構選択手段とを有する第１変速機構と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第２歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第２歯車機構選択手段とを有する第２変速機構と、
運転者の操作及び車両の状態に基づいて、適正な変速段である次変速段を選択する変速段選択手段を備えており、前記動力源、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１変速機構、及び前記第２変速機構を制御して変速動作を行う制御手段と、
を有する変速機であって、
前記制御手段は前記第１クラッチ及び前記第２クラッチのうち、現在継合されていない側に対応する前記変速機構が待機している変速段である待機変速段が前記次変速段と異なる場合に、前記待機変速段から前記次変速段に向けて歯車機構選択手段を作動させるシフト動作に必要なシフト時間及び現在の変速段に対応する前記クラッチである開離側クラッチが切断状態に至るまでの時間であるクラッチ切断時間を記憶手段より取得するデータ取得部と、
前記シフト時間から前記動力源の前記回転軸の回転数が前記次変速段に対応する入力軸である継合側入力軸の回転数に至るまでに必要な時間と前記クラッチ切断時間とを減じた時間であるクラッチ作動限界時間が経過するまでに前記開離側クラッチの作動を開始するように前記クラッチアクチュエータを作動させるクラッチタイミング可変部と、
前記動力源の前記回転軸の回転数を前記継合側入力軸の回転数に至るまで上昇させる動力源制御部と、
前記記憶手段に保存されている前記シフト時間を実測したシフト時間に補正するデータ補正部と、を備えるブリッピング制御手段を有することである。
【００１０】
ここで、本明細書において、変速段選択手段が選択する「適正な変速段である次変速段」とは、車速、アクセル開度などの車両状態から何らかの方法により導出される変速段（つまり、その車両状態のときには、その選択された変速段にて走行することが望ましい場合）の他に、その車両状態のときに選択されるべき変速段に移行させるときの遷移の過程において一時的に選択する変速段（例えば、５速から３速への変速など変速段を飛ばす場合に、加速感の途切れなどを抑制する目的で間の４速に一時的に変速する場合など）であってもよい。そして、「待機変速段」とは、次変速段に対応する歯車機構が歯車機構選択手段によって選択され、対応する入力軸と一体回転な状態（同期完了）となっている変速段である。つまり、本発明の変速機は、現在継合していない側のクラッチに対応し、同期完了している待機変速段が、運転者の操作等の状況変化により別の変速段が「次変速段」として選択され、しかも「待機変速段」が「次変速段」の変速比よりも小さい場合に、ブリッピング制御手段が作動することになる。
【００１１】
また、「クラッチ切断時間」は、第１クラッチ及び第２クラッチが継合状態から切断状態になるのに要する時間である。搭載されるクラッチの構成により、第１クラッチと第２クラッチのクラッチ切断時間が異なる場合は、別々のクラッチ切断時間を用いることができる。
【００１２】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記クラッチタイミング可変部が前記クラッチ作動限界時間が経過する直前に前記開離側クラッチの作動を開始することである。
【００１３】
また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記データ補正部が、
前記開離側クラッチが切断状態後、継合側クラッチが継合状態になるように前記クラッチアクチュエータを作動させはじめるまでの実測した時間が所定クラッチ掛替時間よりも長い場合、
あるいは、
車両の加速度が減速し始めてから加速し始めるまでの実測した時間が所定空走時間よりも長い場合に、
前記記憶手段に保存されている前記シフト時間を前記実測したシフト時間に補正することである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明においては、変速段を切り替えるのに必要なシフト時間及びクラッチ切断時間があらかじめ保存されており、ブリッピングが行われる際に、シフト時間からクラッチ切断時間及び動力源の回転軸の回転数が継合側入力軸の回転数に至までの時間を減じたクラッチ作動限界時間が求められる。そして、クラッチ作動限界時間が経過するまでに開離側クラッチの作動を開始するようにクラッチアクチュエータを作動させるクラッチタイミング可変部を有するため、ブリッピングが行われる際の加速感の途切れを感じないタイミングで切断状態とする側のクラッチを切断状態とすることが可能となり、加速感の途切れを減少させることができる。また、記憶手段に保存されているシフト時間を実測したシフト時間によって補正することで、車両毎や環境毎に合わせた正確なシフト時間に基づいてクラッチの作動を制御することができるため、より加速感の途切れを減少させることができる。
【００１５】
請求項２に係る発明においては、クラッチタイミング可変部が、開離側クラッチの作動を開始するようにクラッチアクチュエータを作動させるタイミングを、クラッチ作動限界時間が経過する直前とするため、継合側入力軸のクラッチが継合状態を開始するまでの時間が最短になり、加速感の途切れを感じさせる時間を可能な限り短くすることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明においては、一定の条件の場合に、記憶手段に記憶されているシフト時間を実測したシフト時間で補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の変速機の構成を示す説明図である。
【図２】本実施形態の変速機の制御フローチャートである。
【図３】本実施形態の変速機の主な構成要素についてのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の変速機について代表的な実施形態に基づき以下詳細に説明を行う。本実施形態に係る変速機は、車両に搭載される。なお、説明に用いる各図は概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。例えば、制御手段を除いた変速機の機械的な構成については、本明細書にて説明した以外のデュアルクラッチ機構をもつ変速機とすることができる。また、制御手段についても発明の思想が同様である限り、細かいロジックの相違は問題としない。
【００１９】
本実施形態の変速機は、図１に示されるように、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、第１入力軸２１と、第２入力軸２２と、出力軸２３と、第１変速機構３と、第２変速機構４と、制御手段５とを有する。
【００２０】
第１クラッチＣ１は、動力源としての内燃機関（エンジン、図示略）と後述する第１入力軸２１との間に位置し、内燃機関の出力トルクを第１入力軸２１側に伝達するかしないかの継断を行う装置である。内燃機関の回転軸２９に回転連結され、内燃機関の出力トルクが第１入力軸２１に伝達される状態が継合状態で、内燃機関から切断され、内燃機関の出力トルクが第１入力軸２１に伝達されない状態が切断状態である。
【００２１】
第２クラッチＣ２は、内燃機関と後述する第２入力軸２２との間に位置する。そして、内燃機関の出力トルクを第２入力軸２２側に伝達するかしないかの継断を行う装置である。内燃機関の回転軸２９に回転連結され、内燃機関の出力トルクが第２入力軸２２に伝達される状態が継合状態で、内燃機関から切断され、内燃機関の出力トルクが第２入力軸２２に伝達されない状態が切断状態である。
【００２２】
第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２は、後述する制御手段５からの信号により制御されるが、電気式又は流体圧式のクラッチアクチュエータ７によって駆動する。これらのクラッチＣ１及びＣ２はクラッチアクチュエータ７によりクラッチストロークを調整することでクラッチトルクが制御される。
【００２３】
第１入力軸２１は、第１クラッチＣ１に連結して回転トルクを伝達する棒状の部材である。第２入力軸２２は、第２クラッチＣ２に連結して回転トルクを伝達し、第１入力軸２１と同軸で、第１入力軸２１の外周側に位置する円筒状の部材である。
【００２４】
出力軸２３は、第１及び第２入力軸２１、２２と平行に配置され、後述する第１及び第２変速機構３、４を経て伝達された出力トルクを車輪（図示略）側に出力する棒状の部材である。
【００２５】
第１変速機構３は、第１歯車機構３１と第１歯車機構選択手段３２とを有する。第１歯車機構３１は、第１入力軸２１と出力軸２３との間に設けられた変速段１速、３速、５速、７速の組み合わせである。各変速段は第１入力軸２１の外周側を相対回転可能に保持される変速ギヤ３１１〜３１４と、第１入力軸２１及び第２入力軸２２に平行に配置されるカウンタ軸６１にカウンタ軸６１と一体回転可能に固定されるカウンタギヤ６１１〜６１４とからなる。常時噛合する第１入力軸２１側の変速ギヤの１つとカウンタ軸６１側のカウンタギヤの１つとが、１つの変速段である。変速段１速が変速ギヤ３１１とカウンタギヤ６１１、変速段３速が変速ギヤ３１２とカウンタギヤ６１２、変速段５速が変速ギヤ３１３とカウンタギヤ６１３、及び変速段７速が変速ギヤ３１４とカウンタギヤ６１４である。そして、変速段１速の変速ギヤ３１１と変速段７速の変速ギヤ３１４との間、変速段２速の変速ギヤ３１２と変速段５速の変速ギヤ３１３との間に、後述するスリーブ３２１と同期装置（図示略）とが配置されている。同期装置は、各変速ギヤとスリーブ３２１との間に１つ配置される。
【００２６】
第１歯車機構選択手段３２は、スリーブ３２１とフォーク３２２とフォークシャフト３２３とシフトアクチュエータ３２４とを有する。スリーブ３２１は、円筒状の部材で第１入力軸２１の外周側で第１入力軸２１と一体回転可能に、２つの変速ギヤの間に位置する。本実施形態では、１速の変速ギヤ３１１と７速の変速ギヤ３１４との間に１つと、３速の変速ギヤ３１２と５速の変速ギヤ３１３との間に１つの計２つのスリーブ３２１が配置されている。スリーブ３２１は、どちらの変速段にも係合しない中立位置と変速段と係合する係合位置とを有し、中立位置と係合位置とを軸方向に移動する。スリーブ３２１がどちらかの変速ギヤの係合位置へと移動することで同期装置が変速ギヤに押しつけられ、変速ギヤとスリーブ３１２との回転が同期し、スリーブ３２１と変速ギヤとが係合して、変速ギヤに対応する変速段が選択された状態となる。フォーク３２２は、スリーブ３２１の外周側に位置し、スリーブ３２１が２つの変速ギヤの間（中立位置と係合位置との間）を回転しながら移動することができるようにスリーブ３２１と係合している。フォークシャフト３２３は、フォーク３２２と一体的に係合している棒状の部材である。フォークシャフト３２３は、シフトアクチュエータ３２４が駆動することで長手方向に移動し、フォーク３２２を介してスリーブ３２１を移動させる。
【００２７】
第２変速機構４は、第２歯車機構４１と第２歯車機構選択手段４２とを有する。第２歯車機構４１は、第２入力軸２２と出力軸２３との間に設けられた変速段２速、４速、６速、リバース（後退）の組み合わせである。各変速段は第２入力軸２２の外周側を相対回転可能に保持される変速ギヤ４１１〜４１４と、カウンタ軸６１に一体回転可能に固定されるカウンタギヤ６１５〜６１８とからなる。常時噛合する第２入力軸２２側の変速ギヤの１つとカウンタ軸６１側のカウンタギヤの１つとが、１つの変速段である。変速段２速が変速ギヤ４１１とカウンタギヤ６１５、変速段４速が変速ギヤ４１２とカウンタギヤ６１６、変速段６速が変速ギヤ４１３とカウンタギヤ６１７、及び変速段リバースが変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６１８とアイドラギヤ６３である（なお、リバースの変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６１８とは直接に常時噛合していない）。そして、変速段２速の変速ギヤ４１１と変速段４速の変速ギヤ４１２との間、変速段６速の変速ギヤ４１３と変速段リバースの変速ギヤ４１４との間に、後述するスリーブ４２１との間に同期装置（図示略）とが配置されている。同期装置は、各変速ギヤとスリーブ４２１との間に１つ配置される。
【００２８】
リバースは、変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６１８と、その間にあるアイドラギヤ６３とにより実現される。アイドラギヤ６３は、第１入力軸２１、第２入力軸２２、及びカウンタ軸６１と平行で回転不能に固設されているアイドラギヤ軸６４に、回転可能且つ軸方向に移動可能に保持されている。リバースが変速段として選択される場合は、変速ギヤ４１４とカウンタギヤ６１８と、それぞれに噛合するようにアイドラギヤ６３が軸方向に移動させられる。アイドラギヤ６３が変速ギヤ４１４及びカウンタギヤ６１８と噛合すると、第２入力軸２２の回転が変速段リバースの変速ギヤ４１４に伝達され、アイドラギヤ６３が回転し、そしてカウンタギヤ６１８が回転しカウンタ軸６１が回転する。
【００２９】
第２歯車機構選択手段４２は、スリーブ４２１とフォーク４２２とフォークシャフト４２３とシフトアクチュエータ４２４とを有する。スリーブ４２１は、円筒状の部材で第２入力軸２２の外周側で第２入力軸２２と一体回転可能に、２つの変速ギヤの間に位置する。本実施形態では、２速の変速ギヤ４１１と４速の変速ギヤ４１２との間に１つと、６速の変速ギヤ４１３とリバースの変速ギヤ４１４との間に１つの計２つのスリーブ４２１が配置されている。スリーブ４２１は、どちらの変速段にも係合しない中立位置と変速段と係合する係合位置とを有し、中立位置と係合位置とを軸方向に移動する。スリーブ４２１がどちらかの変速ギヤの係合位置へと移動することで同期装置が変速ギヤに押しつけられ、変速ギヤとスリーブ４２１との回転が同期し、スリーブ４２１と変速ギヤとが係合して、変速ギヤに対応する変速段が選択された状態となる。フォーク４２２は、スリーブ４２１の外周側に位置し、スリーブ４２１が２つの変速ギヤの間（中立位置と係合位置との間）を回転しながら移動することができるようにスリーブ４２１と係合している。フォークシャフト４２３は、フォーク４２２と一体的に係合している棒状の部材である。フォークシャフト４２３は、シフトアクチュエータ４２３が駆動することで長手方向に移動し、フォーク４２２を介してスリーブ４２１を移動させる。
【００３０】
第１歯車機構選択手段３２及び第２歯車機構選択手段４２は、後述する制御手段５からの信号により制御され、シフトアクチュエータ３２４及び４２４は、動力源として一般的な電気式、流体圧式、液圧シリンダ又は空圧シリンダなどによって駆動する。
【００３１】
制御手段５は、内燃機関、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第１歯車機構選択手段３２、第２歯車機構選択手段４２を制御する。そして、更に、制御手段５は変速段選択手段とブリッピング制御手段とを有する。
【００３２】
変速段選択手段は、運転者の操作及び車両の状態（車速、アクセルペダル（図示略）の開度、ブレーキペダル（図示略）の操作量、ハンドル（図示略）の操作量、パドル（図示略）の操作量、ナビゲーションシステム等から取得できる道路情報等から任意に選択した情報を使用できる）に基づいて、適正な変速段である次変速段を選択する手段である。
【００３３】
ブリッピング制御手段は、データ取得部、クラッチタイミング可変部、動力源制御部、及びデータ補正部を備える。データ取得部は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２のうち、現在継合されていない側に対応する変速機構（３か４）が待機している待機変速段が次変速段の変速比よりも小さい場合に、待機変速段から次変速段に向けて歯車機構選択手段（３２か４２）を作動させるシフト動作に必要なシフト時間及び現在の変速段に対応するクラッチである開離側クラッチ（Ｃ１かＣ２）が切断状態に至るまでの時間であるクラッチ切断時間を記憶手段（図示略）より取得する。
【００３４】
クラッチタイミング可変部は、シフト時間から動力源の回転軸２９の回転数が次変速段に対応する入力軸である継合側入力軸（２１か２２）の回転数に至るまでに必要な時間とクラッチ切断時間とを減じた時間であるクラッチ作動限界時間が経過するまでに開離側クラッチ（Ｃ１かＣ２）の作動を開始するようにクラッチアクチュエータ７を作動させる。
【００３５】
動力源制御部は、動力源の回転軸２９の回転数を継合側入力軸（２１か２２）の回転数に至るまで上昇させる。データ補正部は、記憶手段に保存されているシフト時間を実測したシフト時間に補正する。実測したシフト時間とは、待機変速段から次変速段に切り替わるために要した時間をなんらかの方法で実際に測定した時間である。時間を測定する方法としては、歯車機構選択手段３２，４２に取り付けられるストロークセンサによって得られるシフトストロークから時間を求めることが考えられる。ストロークセンサとしては、シフトアクチュエータ３２４，４２４に取り付けられる回転数センサや、フォークシャフト３２４，４２３に取り付けられる位置センサなどがある。
【００３６】
（ブリッピング制御）
ブリッピング制御手段が作動される概略を図２及び図３に基づいて説明する。具体的な例として、「現在の変速段」が４速で、「待機変速段」が５速で走行中に、変速段選択手段が「次変速段」として３速を選択した場合について説明する。
【００３７】
まず、４速にて車両は動力を伝達している。第１クラッチＣ１が切断状態、第２クラッチが継合状態、そして第２歯車機構４１のうちの４速の変速ギヤ４１２が選択されている。第１歯車機構３１については５速の変速ギヤ３１３が選択されている。従って、内燃機関から出力される動力は第２クラッチＣ２を介して第２入力軸２２に伝達され、その後、４速の変速ギヤ４１２、カウンタギヤ６１６を介してカウンタ軸６１から出力軸２３に伝達される（図３の領域Ａ）。
【００３８】
運転者がシフトレバー又はパドルを操作し、３速への変速段の変更を指示する（図３の時間Ｂ）。
【００３９】
データ取得部では、次変速段と待機変速段の変速比を比較する（ステップＳ１）。待機変速段が次変速段の変速比よりも大きい場合は、ブリッピング制御手段はそのまま作動が終了される。待機変速段が次変速段の変速比よりも小さい場合は、シフト時間とクラッチ切断時間を記憶手段から取得する（ステップＳ２）。ここで、変速段の変速比を比較するのではなく、変速段を比較するのでも良い。待機変速段が次変速段よりも大きい場合に、シフト時間等を取得する。図３において、シフト時間は領域Ｄである。シフト時間Ｄは、制御手段が歯車機構選択手段に次変速段を選択する指示を出した時Ｄ１から次変速段が対応する入力軸と一体回転することができるまで（図３のＤ６）のシフト動作に要する時間である。シフト動作は、待機変速段の変速ギヤから同期装置が抜け（時間Ｄ２）、次変速段の変速ギヤまで同期装置が移動し（時間Ｄ３）、スリーブと変速ギヤが同期し始め（時間Ｄ４）、スリーブと変速ギヤとの回転が同期する（時間Ｄ６）、が含まれる。シフト時間Ｄには、制御手段が歯車機構選択手段に指示をしてから歯車機構選択手段が応答するまでの無応答時間（図３のＤ１からＤ２の領域）が含まれる。なお、時間Ｄ４がいわゆるボーク点であり、ボーク点後の領域Ｄ５はスリーブの内周歯（図示略）が変速ギヤの歯（変速ギヤと一体回転するギヤピース（図示略））を押し分ける時間である。本実施形態の変速機では、第１歯車機構選択手段３２が制御手段５から３速の変速ギヤ３１２を選択する指示を受け、３速の変速ギヤ３１２がスリーブ３２１と一体回転可能な状態になるまでの時間である。これは、５速の変速ギヤ３１３から３速の変速ギヤ３１２に次変速段を切り替えるのに要する時間として、記憶手段に保存されいる。記憶手段には、各変速段からそれぞれの変速段に切り替えるのに要する時間が全て保存されている。また、クラッチ切断時間（図３の領域Ｆ）は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２が継合状態から切断状態になるのに要する時間である。領域Ｆは、従来のクラッチ（破線）と本実施形態のクラッチ（実線）とで、同一のクラッチを用いているとしている。第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２で、同一のクラッチ切断時間を用いても良いし、異なるクラッチ切断時間を用いても良い。第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２の構成値や使用頻度によって、時間が異なる場合も考えられるからである。
【００４０】
次に、クラッチタイミング可変部では、クラッチ作動限界時間（図３のＧ）を導出し（ステップＳ３）、クラッチ作動限界時間に基づいてクラッチアクチュエータ７を作動させる（ステップＳ４）。クラッチ作動限界時間は、データ取得部で得られたシフト時間から、内燃機関の回転軸２９の回転数が次変速段に対応する入力軸である継合側入力軸の回転数に至るまでに必要な時間（図３の領域Ｈ）と、クラッチ切断時間Ｆと、を減じた時間である。本実施形態の変速機では、内燃機関の回転軸２９の回転数が、３速の変速ギヤ３１２に対応する第１入力軸２１の回転数に至るまでに必要な時間である。この時間は、現在の内燃機関の回転軸２９の回転数と変速ギヤとから算出することができる。クラッチアクチュエータ７は、クラッチ作動限界時間Ｇよりも前に対応するクラッチが切断状態になるように作動し始める必要がある。図３においては、クラッチを切断状態へと作動し始める位置がわかりやすいようにクラッチ作動限界時間Ｇよりも若干前となっているが、クラッチ作動限界時間Ｇの直前に切断状態へと作動し始めるのが望ましい。クラッチ作動限界時間Ｇを経過してから開離側クラッチを切断し始めた場合、次変速段に対応するクラッチを接続し始めるのが遅くなる、あるいは内燃機関の回転軸２９の回転数が充分に上昇していない、となり、加速感の途切れとは別に、変速指示が出されてから変速が完了するまでの変速時間がかかりすぎることによるもたつき感を運転者に与えることになる。
【００４１】
次に、動力源制御部は、開離側クラッチが切断状態後、動力源の回転軸２９の回転数を継合側入力軸の回転数に至るまで上昇させる（ステップＳ５）。本実施形態の変速機では、内燃機関の回転軸２９の回転数を第１入力軸２１の回転数に上昇させる。なお、第１入力軸２１の回転数は、第１歯車機構選択手段３２のスリーブ３２１が同期を開始した時間Ｓ４から上昇し始める。これは、第１入力軸２１の回転数が出力軸２３の回転数に同期し始めるからである。
【００４２】
その後、データ補正部は、記憶手段に保存されているシフト時間を実測したシフト時間に補正する（ステップＳ６）。
【００４３】
ブリッピング制御手段はステップＳ６を実行後に終了し、制御手段５では、ステップＳ５又はステップＳ６が終了後に、継合側入力軸に対応するクラッチを継合状態に至るようにクラッチアクチュエータ７を作動させる。
【００４４】
図３には、従来の変速機によるブリッピングが行われる際の、クラッチと内燃機関の作動のタイミング、そのタイミングによる加速度が破線で示されている。従来の変速機では、変速段を変更する指示が出された（時間Ｂ）直後に、現在の変速段に対応する第２クラッチを切断状態へと作動し、内燃機関の回転軸の回転数が上昇し始める。しかし、すぐに変速ギヤの選択が切り替わるわけではないため、時間Ｊから加速度が減少する。加速度が減少し始めてから再び加速度が上昇し始める時間Ｋまでが長ければ、運転者は加速感の途切れを長く感じることとなる。
【００４５】
本実施形態の変速機によれば、待機変速段が次変速段の変速比よりも小さいくブリッピングが必要な場合に、制御手段５のブリッピング制御手段が作動されるため、開離側クラッチ（第２クラッチＣ２）を切断状態へと作動させるように、すぐにクラッチアクチュエータ７が作動しない。ブリッピング制御手段のクラッチタイミング可変部は、第２クラッチＣ２をクラッチ作動限界時間Ｇが経過する直前に、切断状態へと至るようにクラッチアクチュエータ７を作動させるため、第２クラッチＣ２が切断されて継合側入力軸（第１入力軸２１）の第１クラッチＣ１が継合状態を開始するまでの時間が最短になる。よって、加速感の途切れを感じさせる時間を可能な限り短くすることができる。図３に示されるように、従来の変速機と本実施形態の変速機とが第２クラッチＣ２を切断したタイミングの違いによって、加速度の減少し始めるタイミングが、本実施形態の変速機の方が遅くなるのが分かる。本実施形態の変速機は、時間Ｌから減速し始める。第１クラッチＣ１が継合状態へと移行し始めるタイミングは一緒であるため、加速し始める時間Ｋは一緒である。よって、第２クラッチＣ２が切断状態となるタイミングが遅くなる本実施形態の変速機によれば、加速感の途切れを減少することができる。
【００４６】
また、開離側クラッチが早く切断状態となると、継合側入力軸に対応するクラッチが接続し始めるまでの間に、内燃機関の回転軸２９の回転数が破線で示されているよりも上昇する場合がある。通常、内燃機関の回転軸２９は、どちらかの入力軸とクラッチを介して接続されることで、回転の上昇が抑えられるため、いつまでも接続されない場合は上昇しすぎる状態となる。内燃機関の回転軸２９の回転数が上昇した場合、通常の制御として、変速ギヤが選択されていない側のクラッチを接続状態（接触程度を含む）とすることで、上昇を抑制する。クラッチは、接続状態となることで発熱するため、内燃機関の回転軸の回転数の上昇を抑えるためにクラッチの発熱量が増加し、クラッチの耐久性が低下する原因となる。しかし、本実施形態の変速機によれば、内燃機関の回転軸２９の回転数が上昇すること自体が抑制でき、耐久性の向上が可能である。
【００４７】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、データ補正部は、記憶手段に保存されているシフト時間をステップＳ６で実測したシフト時間で補正しているが、ブリッピング制御手段が作動する度に補正する構成に限られない。一定の条件に基づいて補正することが考えられる。ブリッピング制御手段が作動した回数をカウントして一定の回数毎、時間を利用して数日毎に補正する。または、開離側クラッチが切断状態となった後、継合側クラッチが継合状態になるようにクラッチアクチュエータが作動し始めるまでの時間（領域Ｉ）について実測した時間が所定クラッチ掛替時間よりも長い場合、車両の加速度が減速し始めて（時間Ｌ）から加速し始める（時間Ｋ）までの実測した時間が所定空走時間よりも長い場合、等が考えられる。なお、所定クラッチ掛替時間及び所定空走時間は、任意に設定することができる時間である。
【００４８】
その他に、記憶手段に保存されている「クラッチ切断時間」を「シフト時間」と同様に補正することが考えられる。クラッチは、車両に搭載される際の組み付けの個体差による時間の違いがでたり、経過年数で切断される時間に変化がでたり、あるいは車両が置かれている環境の違いによる違いがでたりする可能性があるため、補正することでより正確なクラッチ切断時間となり、加速感の途切れを減少することができる。
【符号の説明】
【００４９】
２１：第１入力軸、２２：第２入力軸、２３：出力軸、２９：回転軸、
３：第１変速機構、３１：第１歯車機構、３２：第１歯車機構選択手段、
３１１：１速（変速ギヤ）、３１２：３速（変速ギヤ）、３１３：５速（変速ギヤ）、
３１４：７速（変速ギヤ）、３２１、４２１：スリーブ、３２２、４２２：フォーク、
３２３、４２３：フォークシャフト、３２４、４２４：アクチュエータ、
４：第２変速機構、４１：第２歯車機構、４２：第２歯車機構選択手段、
４１１：２速（変速ギヤ）、４１２：４速（変速ギヤ）、４１３：６速（変速ギヤ）、
４１４：リバース（変速ギヤ）、
５：制御手段、
６１：カウンタシャフト、６１１〜６１８：カウンタギヤ、６３：アイドラギヤ、
６４：アイドラギヤ軸、
７：油圧システム、
Ｃ１：第１クラッチ、Ｃ２：第２クラッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源の回転軸に回転連結された継合状態と前記動力源から切断された切断状態とをクラッチアクチュエータによって独立して切り替え可能である第１クラッチ及び第２クラッチと、
前記第１クラッチにより前記動力源に継断可能に回転連結される第１入力軸と、
前記第２クラッチにより前記動力源に継断可能に回転連結される第２入力軸と、
駆動輪に回転連結された出力軸と、
前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第１歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第１歯車機構選択手段とを有する第１変速機構と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第２歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第２歯車機構選択手段とを有する第２変速機構と、
運転者の操作及び車両の状態に基づいて、適正な変速段である次変速段を選択する変速段選択手段を備えており、前記動力源、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１変速機構、及び前記第２変速機構を制御して変速動作を行う制御手段と、
を有する変速機であって、
前記制御手段は前記第１クラッチ及び前記第２クラッチのうち、現在継合されていない側に対応する前記変速機構が待機している変速段である待機変速段が前記次変速段と異なる場合に、前記待機変速段から前記次変速段に向けて歯車機構選択手段を作動させるシフト動作に必要なシフト時間及び現在の変速段に対応する前記クラッチである開離側クラッチが切断状態に至るまでの時間であるクラッチ切断時間を記憶手段より取得するデータ取得部と、
前記シフト時間から前記動力源の前記回転軸の回転数が前記次変速段に対応する入力軸である継合側入力軸の回転数に至るまでに必要な時間と前記クラッチ切断時間とを減じた時間であるクラッチ作動限界時間が経過するまでに前記開離側クラッチの作動を開始するように前記クラッチアクチュエータを作動させるクラッチタイミング可変部と、
前記動力源の前記回転軸の回転数を前記継合側入力軸の回転数に至るまで上昇させる動力源制御部と、
前記記憶手段に保存されている前記シフト時間を実測したシフト時間に補正するデータ補正部と、を備えるブリッピング制御手段を有する変速機。
【請求項２】
前記クラッチタイミング可変部は前記クラッチ作動限界時間が経過する直前に前記開離側クラッチの作動を開始する請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記データ補正部は、
前記開離側クラッチが切断状態後、継合側クラッチが継合状態になるように前記クラッチアクチュエータを作動させはじめるまでの実測した時間が所定クラッチ掛替時間よりも長い場合、
あるいは、
車両の加速度が減速し始めてから加速し始めるまでの実測した時間が所定空走時間よりも長い場合に、
前記記憶手段に保存されている前記シフト時間を前記実測したシフト時間に補正する請求項１又は２に記載の変速機。
【請求項１】
動力源の回転軸に回転連結された継合状態と前記動力源から切断された切断状態とをクラッチアクチュエータによって独立して切り替え可能である第１クラッチ及び第２クラッチと、
前記第１クラッチにより前記動力源に継断可能に回転連結される第１入力軸と、
前記第２クラッチにより前記動力源に継断可能に回転連結される第２入力軸と、
駆動輪に回転連結された出力軸と、
前記第１入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第１歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第１歯車機構選択手段とを有する第１変速機構と、
前記第２入力軸と前記出力軸との間に設けられた変速段の組み合わせである第２歯車機構と前記複数の変速段のうちの１つを選択する第２歯車機構選択手段とを有する第２変速機構と、
運転者の操作及び車両の状態に基づいて、適正な変速段である次変速段を選択する変速段選択手段を備えており、前記動力源、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第１変速機構、及び前記第２変速機構を制御して変速動作を行う制御手段と、
を有する変速機であって、
前記制御手段は前記第１クラッチ及び前記第２クラッチのうち、現在継合されていない側に対応する前記変速機構が待機している変速段である待機変速段が前記次変速段と異なる場合に、前記待機変速段から前記次変速段に向けて歯車機構選択手段を作動させるシフト動作に必要なシフト時間及び現在の変速段に対応する前記クラッチである開離側クラッチが切断状態に至るまでの時間であるクラッチ切断時間を記憶手段より取得するデータ取得部と、
前記シフト時間から前記動力源の前記回転軸の回転数が前記次変速段に対応する入力軸である継合側入力軸の回転数に至るまでに必要な時間と前記クラッチ切断時間とを減じた時間であるクラッチ作動限界時間が経過するまでに前記開離側クラッチの作動を開始するように前記クラッチアクチュエータを作動させるクラッチタイミング可変部と、
前記動力源の前記回転軸の回転数を前記継合側入力軸の回転数に至るまで上昇させる動力源制御部と、
前記記憶手段に保存されている前記シフト時間を実測したシフト時間に補正するデータ補正部と、を備えるブリッピング制御手段を有する変速機。
【請求項２】
前記クラッチタイミング可変部は前記クラッチ作動限界時間が経過する直前に前記開離側クラッチの作動を開始する請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記データ補正部は、
前記開離側クラッチが切断状態後、継合側クラッチが継合状態になるように前記クラッチアクチュエータを作動させはじめるまでの実測した時間が所定クラッチ掛替時間よりも長い場合、
あるいは、
車両の加速度が減速し始めてから加速し始めるまでの実測した時間が所定空走時間よりも長い場合に、
前記記憶手段に保存されている前記シフト時間を前記実測したシフト時間に補正する請求項１又は２に記載の変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−８３３０９（Ｐ２０１３−８３３０９Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３６９５（Ｐ２０１１−２２３６９５）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【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５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]