デュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両
【課題】
発進段側のクラッチの負担を低減して、摩耗を抑制することができ、クラッチの交換期間を長くするデュアルクラッチ式変速機の変速装置とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載する車両を提供する。
【解決手段】
第１クラッチＣ１と結合する第１入力軸１１、第２クラッチＣ２と結合する第２入力軸１２、第１入力軸１１及び第２入力軸１２と、出力軸３との間にそれぞれ奇数段Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５と偶数段Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６のギア段を一段おきに配置し、
車両を発進するときに、発進段ＤＧ２を第２入力軸１２に、発進段ＤＧ２よりも一段以上低いギア比を有した補助段ＳＧ１を第１入力軸１１に、それぞれ同期係合させると共に、第１入力軸１１に第１クラッチＣ１を、第２入力軸１２に第２クラッチＣ２をそれぞれ同時に半結合（半クラッチ）させる。
発進段側のクラッチの負担を低減して、摩耗を抑制することができ、クラッチの交換期間を長くするデュアルクラッチ式変速機の変速装置とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載する車両を提供する。
【解決手段】
第１クラッチＣ１と結合する第１入力軸１１、第２クラッチＣ２と結合する第２入力軸１２、第１入力軸１１及び第２入力軸１２と、出力軸３との間にそれぞれ奇数段Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５と偶数段Ｇ２、Ｇ４、Ｇ６のギア段を一段おきに配置し、
車両を発進するときに、発進段ＤＧ２を第２入力軸１２に、発進段ＤＧ２よりも一段以上低いギア比を有した補助段ＳＧ１を第１入力軸１１に、それぞれ同期係合させると共に、第１入力軸１１に第１クラッチＣ１を、第２入力軸１２に第２クラッチＣ２をそれぞれ同時に半結合（半クラッチ）させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２本の入力軸と２つのクラッチを備え、変速操作を円滑にしたデュアルクラッチ式変速機において、両クラッチの負担を低減すると共に、摩耗を抑制して、耐久性を高めたデュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速マニュアルトランスミッション（以下、ＡＭＴという）の変速時間改善のため、クラッチを２系統もつデュアルクラッチトランスミッション（以下、ＤＣＴという）が開発されている。ＤＣＴは通常、偶数段と奇数段のそれぞれにクラッチを持ち、両者を切り換えて変速していくため、偶数段（奇数段）の使用中に奇数段（偶数段）の変速操作を行うことができる。このＤＣＴは変速タイムラグの無い素早い変速を可能とすると共に、クラッチで動力を伝達するため、構造がシンプルで動力損失も少なく伝達効率に優れており、燃費の向上にもつながる。
【０００３】
ここで、従来のＤＣＴについて図５及び図６を参照しながら説明する。図５に示すように、ＤＣＴ１Ｘは、第１入力軸１１、第２入力軸１２、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、カウンターシャフト１３、歯車段Ｇ１〜Ｇ６、歯車段ＧＲ、カップリングスリーブＳ１〜Ｓ３、及びカップリングスリーブＳＲを備える。
【０００４】
クランクシャフト２からエンジン（内燃機関）の動力を第１クラッチＣ１又は第２クラッチＣ２を介して受け取り、各ギア段で変速して出力軸３へとその動力を伝達している。
【０００５】
第２入力軸１２を中空状に形成し、第１入力軸１１を第２入力軸１２内の同軸上になるように挿通する。ギア段Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５、及びＧＲを第１入力軸１１に配置し、ギア段Ｇ２、Ｇ４、及びＧ６を第２入力軸に配置する。第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に、又は第２クラッチＣ２を第２入力軸に結合すると共に、カウンターシャフト１３に設けた各カップリングスリーブＳ１〜ＳＲが各ギア段Ｇ１〜ＧＲと同期係合することで、動力を伝達することができる。
【０００６】
クラッチＣ１は、フライホイールＣ１ａ、クラッチカバーＣ１ｂ、レリーズベアリングＣ１ｃ、ダイヤフラムスプリングＣ１ｄ、プレッシャープレートＣ１ｅ、及びライニング、トーションダンパー、スラストなどからなるクラッチディスクＣ１ｆを備える。クラッチＣ２も同様の構成になる。
【０００７】
また、上記のＤＣＴ１Ｘは、図６に示すように、ＥＣＵ（制御装置）２０、クラッチＣ１又はクラッチＣ２を動作させるクラッチ動作機構２１、及びカップリングスリーブＳ１〜ＳＲを動作させるシフト動作機構２２を備える。クラッチ動作機構２１及びシフト動作機構２２には油圧ピストンなどを用いることができる。
【０００８】
次に、このＤＣＴ１Ｘの発進動作を説明する。このＤＣＴ１Ｘはギア段Ｇ１を発進段ＤＧ１とする。車両が止まり、エンジンが停止すると、ＥＣＵ２０は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の結合を解除すると共に、カップリングスリーブＳ１を発進段ＤＧ１に同期係合する。車両を発進するときには、第１クラッチＣ１を第１入力軸１１と結合する。図６の矢印がこのときの動力の伝達を示している。
【０００９】
次に、加速を円滑に行うために、カップリングスリーブＳ２をギア段Ｇ２に同期係合しておく。これにより、発進段ＤＧ１からギア段Ｇ２へ変更する場合は、第１クラッチＣ１と第１入力軸とを切り離し（以下、完断という）、第２クラッチＣ２を第２入力軸１２と結合（以下、完接という）する。このように、交互に切り換えることができるため、変速操作を円滑にすることができる。
【００１０】
しかし、上記のように、ＤＣＴにおいては、通常、発進には１速もしくは２速といった、決まったギア段が使用されるため、発進に用いられるクラッチは奇数段用か偶数段用のどちらか一方となる。発進時の結合ではクラッチにとって負荷が高く摩耗が進む状況にある。従って奇数段又は偶数段のどちらか一方のクラッチのみ摩耗が進行してしまう。
【００１１】
このクラッチの摩耗を防ぐために、十分な容量のクラッチを用いればよいが、狭いスペースに２組のクラッチを収めているＤＣＴでは、十分な容量をとることが難しい。また、この摩耗対策として、クラッチの摩耗状況や発進条件などにより発進段を使い分ける方法を採用した装置がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これらの装置はクラッチの摩耗状況により発進段を適宜選択することで摩耗を均等化できる。しかし、一方で発進フィーリングの変化により運転しづらい車両となるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−１３２５６２号公報
【特許文献２】特開２００８−３０９３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、追加構成部品を必要とせず、且つ発進フィーリングを変化させずに、一方のクラッチにかかる負担を低減して、一方のクラッチのみの摩耗を抑制することができ、クラッチの交換時期を長くすることができるデュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載する車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するためのデュアルクラッチ式変速機の制御方法は、少なくとも第１クラッチと結合する第１入力軸と第２クラッチと結合する第２入力軸とを備え、前記第１入力軸及び前記第２入力軸と、出力軸との間にそれぞれ奇数段と偶数段の歯車段を一段おきに配置し、動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、発進用の歯車段である発進段を前記第２入力軸に同期係合させると共に、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合させて動力の伝達を開始するデュアルクラッチ式変速機の制御方法において、前記動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、前記発進段を前記第２入力軸に、前記発進段よりも一段以上低い歯車比を有した補助段を前記第１入力軸に、それぞれ同期係合させると共に、前記第１入力軸に前記第１クラッチを、前記第２入力軸に前記第２クラッチをそれぞれ同時に半結合させることを特徴とする方法である。
【００１５】
この方法によれば、車両の発進の瞬間に両クラッチを用いて、両クラッチでトルクを伝達して、発進段のクラッチの摩耗を抑制することができるので、クラッチの交換期間を長くすることができる。また、発進段と補助段でギア比が異なり、両者に繋がっているクラッチ双方が完接すると二重噛み合いとなり動作しなくなるか、又は片方のクラッチが滑り出すこととなるが、両者に繋がっている各クラッチが半結合の半クラッチ状態であり、回転数差を吸収するため、二重噛み合いとなることはない。この方法の場合は、一段以上低い歯車比を持つ補助段が必要であるため、発進段を２速段以上に設定する。例えば、発進段を２速段に設定し、補助段を１速段に設定する。
【００１６】
また、上記のデュアルクラッチ式変速機の制御方法において、前記第１クラッチへ入力される回転数と前記第１クラッチから出力される回転数との差が予め定めた閾値よりも下回ったときに、前記第１入力軸から前記第１クラッチを切り離し、前記補助段と前記第１入力軸との同期係合を外すと共に、前記発進段よりも一段高い歯車比を有した加速段を前記第１入力軸に同期係合させてから、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合するようにする。
【００１７】
この方法によれば、発進の瞬間に両クラッチでトルクを伝達する際に、補助段側のクラッチへ入力される回転数（クランクシャフトの回転数）と補助段側のクラッチから出力される回転数との差が、発進段側のクラッチよりも先に一致する。そのため、その回転数の差の値が予め定めた閾値である設定値よりも下回ったときは、補助段側のクラッチの半結合を完断して、発進段のみで回転の伝達を行う。これにより、補助段側のクラッチが滑り出して余計に摩耗してしまうことを防ぐことができる。また、発進段の次の加速段を予め同期係合しておくことで、スムースに加速することができる。
【００１８】
上記の目的を達成するためのデュアルクラッチ式変速機は、少なくとも第１クラッチと結合する第１入力軸と第２クラッチと結合する第２入力軸とを備え、前記第１入力軸及び前記第２入力軸と、出力軸との間にそれぞれ奇数段と偶数段の歯車段を一段おきに配置し、動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、発進用の歯車段である発進段を前記第２入力軸に同期係合させると共に、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合して動力の伝達を開始するデュアルクラッチ式変速機において、前記発進段よりも一段以上低い歯車比を有している補助段と制御装置とを備え、前記制御装置に前記動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、前記発進段を前記第２入力軸に、前記補助段を前記第１入力軸に、それぞれ同期係合させる手段と、前記第１入力軸に前記第１クラッチを、前記第２入力軸に前記第２クラッチをそれぞれ同時に半結合させる手段とを備えて構成される。
【００１９】
また、上記のデュアルクラッチ式変速機において、前記発進段よりも一段高い歯車比を有している加速段と、前記第１クラッチへ入力される回転数を検出する入力回転数センサと、前記第１クラッチから出力される回転数を検出する出力回転数センサとを備え、前記制御装置に、前記第１クラッチへ入力される回転数と前記第１クラッチから出力される回転数の差の値が予め定めた閾値よりも下回るか否かを判断する手段と、前記回転数の差の値が前記閾値よりも下回った場合に前記第１クラッチを前記第１入力軸から切り離す手段と、前記補助段と前記第１入力軸との同期係合を外して、前記加速段を前記入力軸に同期係合させる手段と、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合する手段とを備える。
【００２０】
これらの構成によれば、従来のデュアルクラッチ変速機に部品を追加しなくとも、上記と同様の作用効果を得ることができるため、コストを抑えることができる。
【００２１】
上記の目的を達成するための車両は、上記に記載のデュアルクラッチ式変速機を搭載して構成される。この構成によれば、クラッチの摩耗を均等化すると共に、発進フィーリングが変化しないため、運転し易い車両を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、追加構成部品を必要とせず、且つ発進フィーリングを変化させずに、一方のクラッチにかかる負担を低減して、一方のクラッチのみの摩耗を抑制することができ、クラッチの交換時期を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機を示した概略図である。
【図２】本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機の発進動作を示し、（ａ）は発進前の状態を示し、（ｂ）は発進した瞬間の状態を示し、（ｃ）は回転数差が設定値よりも下回り、補助段側のクラッチを完断した状態を示し、（ｄ）は加速時の状態を示した図である。
【図３】本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機の制御方法を示したフローチャートである。
【図４】本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機の各部動作を示した図である。
【図５】従来のデュアルクラッチ式変速機を示した図である。
【図６】従来のデュアルクラッチ式変速機を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載する車両について、図面を参照しながら説明する。なお、図５及び図６に示した従来のデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）１Ｘと同一の構成及び動作については同一の符号を用いて、その説明を省略する。また、本発明に係る実施の形態では６速のＤＣＴを例にして説明するが、本発明のＤＣＴは、例えば８速などでもよく、変速段の段数は限定しない。
【００２５】
本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチトランスミッション（デュアルクラッチ式変速機、以下ＤＣＴという）１は、図１に示すように、ＤＣＴ１は、第１入力軸１１、第２入力軸１２、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、カウンターシャフト１３、ギア段Ｇ１〜Ｇ６、ギア段ＧＲ、カップリングスリーブＳ１〜Ｓ３、カップリングスリーブＳＲ、ＥＣＵ（制御装置）２０、クラッチ動作機構２１、及び同期係合機構２２を備え、図６に示す従来のＤＣＴ１Ｘと同様の構成を用いている。そして、図１に示すように、ギア段Ｇ２を発進段ＤＧ２、ギア段Ｇ１を補助段ＳＧ１、及びギア段Ｇ３を加速段ＡＧ３とすること、クラッチ動作機構２１が両クラッチＣ１及びＣ２を同時に動作させることができる構成にすること、及び第１クラッチ入力回転数センサ２３と第１クラッチ出力回転数センサ２４を追加することが、従来のＤＣＴ１Ｘと相違する構成である。
【００２６】
このＤＣＴ１は、自動変速マニュアルトランスミッションであれば、上記の構成に限らず、両入力軸の配置や、入力軸とクラッチの搭載数、及びギア段の数などを限定しない。例えば、両入力軸を同軸上に配置せずに、平行に配置し、両入力軸の間にカウンターシャフトを配置する構成や、また、クラッチを３つ備えたトリプルクラッチトランスミッションにも適用することができる。従って、従来のＤＣＴであれば、特に追加構成部品を追加しなくともよいため、コストを低く抑えることができる。
【００２７】
上記の構成のギア段Ｇ２を発進段ＤＧ２とし、発進段ＤＧ２よりも一段低いギア比（歯車比）で、第１入力軸１１と同期係合するギア段Ｇ１を補助段ＳＧ１とする。また、発進段ＤＧ２よりも一段高いギア比で、第１入力軸１１と同期係合するギア段Ｇ３を加速段ＡＧ３とする。この発進段は、ギア段Ｇ２（２速）以上であれば、どのギア段に設定してもよい。また、補助段は、発進段よりも一段以上低いギア比で、且つ発進段とは別の入力軸と同期係合すればよい。例えば、ギア段Ｇ３を発進段とする場合は、補助段をギア段Ｇ２に、また、加速段をギア段Ｇ４に設定する。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、エンジンコントロールユニットと呼ばれる制御装置であり、電気回路によってトランスミッションを含むパワープラント全体の制御を担当している。またエンジ
ンもコントロールしており、電気的な制御を総合的に行うマイクロコントローラである。オートマチック車においては、ＥＣＵ２０にあらゆる運転状態における最適制御値を記憶させ、その時々の状態をセンサで検出し、センサからの入力信号により、記憶しているデータの中から最適値を選出し各機構を制御している。
【００２９】
このＥＣＵ２０は、第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に、また、第２クラッチＣ２を第２入力軸１２に結合させる制御を、独立、且つ同時に行う。また、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２をそれぞれ半クラッチ（半結合）に制御することもできる。半クラッチとは、クラッチを完全につないでいない状態のことであり、この状態ではエンジンからの駆動力をトランスミッション、トランスファー、及びデフギアなどの動力伝達系に加減して伝えることができる。そのため、車両の進行速度とエンジンの回転数が合致しない低速走行時や停車時にも駆動力を車輪に伝えることができる。
【００３０】
加えて、ＥＣＵ２０は、各ギア段Ｇ１〜ＧＲをそれぞれ第１入力軸１１又は第２入力軸１２に各カップリングスリーブＳ１〜ＳＲを介して同期係合させる制御も行う。この制御は、円滑な変速動作となるように、例えば、偶数段Ｇ２、Ｇ４、及びＧ６の使用中に奇数段Ｇ１、Ｇ３、及びＧ５の同期係合を行うことができる。
【００３１】
クラッチ動作機構２１は、クラッチＣ１及びＣ２を動作させ、それぞれを第１入力軸１１と第２入力軸１２とに結合することができ、且つ同時に動作させることができればよく、例えば油圧ピストンや電磁アクチュエータなどで構成する。シフト動作機構２２は、各カップリングスリーブＳ１〜ＳＲを揺動させるシフトフォークを含み、そのシフトフォークを動作させることができればよく、例えば油圧ピストンや電磁アクチュエータなどで構成する。クラッチ動作機構２１とシフト動作機構２２は上記の構成に限らず、クラッチ動作機構２１は各クラッチＣ１及びＣ２を、シフト動作機構２２はカップリングスリーブＳ３をそれぞれ動作することができればよい。
【００３２】
第１クラッチ入力回転数センサ２３は、第１クラッチＣ１の入力回転数Ｎｉｎを検出することができるセンサであり、第１クラッチ出力回転数センサ２４は、第１クラッチＣ２の出力回転数Ｎｏｕｔを検出することができるセンサである。入力回転数Ｎｉｎは、クランクシャフト２の回転数のことであり、既存のクランク角センサを用いることができる。また、出力回転数Ｎｏｕｔは、第１クラッチＣ１を介すことで、入力回転数Ｎｉｎより回転数が小さくなる第１入力軸１１の回転数であり、既存の速度センサなどを用いることができる。この第１クラッチ出力回転数センサ２４は、第１入力軸１１に設ける以外に、補助段Ｇ１のギア比を考慮すれば、出力軸３に設けることもできる。
【００３３】
次にＤＣＴ１の動作について、図２を参照しながら説明する。図２の（ａ）に示すように、車両を発進させる前、若しくは車両を発進させるときにＥＣＵ２０は発進段ＤＧ２を第２入力軸１２に、また、補助段ＳＧ１を第１入力軸１１にそれぞれ同期係合する。そして車両を発進するときに、図２の（ｂ）に示すように、第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に、また、第２クラッチＣ２を第２入力軸１２にそれぞれを同時に半クラッチにする。これにより、発進の瞬間に、両クラッチＣ１及びＣ２でトルクを伝達して、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２のみではなく、補助段ＳＧ１側の第１クラッチに一部のトルク伝達を負担することができる。
【００３４】
次に、第１クラッチ入力回転数センサ２３と第１クラッチ出力回転数センサ２４とが検出した入力回転数Ｎｉｎと出力回転数ＮｏｕｔをＥＣＵ２０に送り、ＥＣＵ２０でそれらの回転数差ΔＮ（Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）を算出する。この回転数差ΔＮが予め定めた値である設定値Ｎｌｉｍを下回った場合に、図２の（ｃ）に示すように、半クラッチ状態の補助段ＳＧ１側の第１クラッチＣ１を第１入力軸１１から完断する。第１クラッチＣ１が完断
となったら即座に補助段ＳＧ１の同期係合を外し、加速段ＡＧ３を同期係合する。なお、この間も発進段ＤＧ２側にてトルク伝達が行われており、車両の加速は続いている。
【００３５】
加速段ＡＧ３の同期係合が完了すると、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２を第２入力軸１２に完接する。加速する場合は、図２の（ｄ）に示すように、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２を第２入力軸１２から完断し、加速段ＡＧ３側の第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に完接する。
【００３６】
この動作によれば、発進時に両クラッチＣ１、Ｃ２を用いるため、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２の摩耗を抑制することができので、両クラッチＣ１及びＣ２の交換期間を長くすることができる。
【００３７】
また、発進段ＤＧ２と補助段ＳＧ１でギア比が異なり、両者につながっている両クラッチＣ１及びＣ２が完接すると二重噛み合いとなり動作しなくなるが、発進中、両者につながっている各クラッチＣ１及びＣ２が半クラッチにて回転数差を吸収するため、二重噛み合いを防ぐことができる。そのため、両クラッチＣ１及びＣ２を同時に用いることができる。加えて、補助段ＳＧ１側の第１クラッチＣ１の方が先に入出力の回転数差ΔＮが一致するので、その回転数差ΔＮが設定値Ｎｌｉｍよりも小さくなったときに第１クラッチＣ１を完断することで、第１クラッチが滑り出し、余計に摩耗することを防ぐことができる。
【００３８】
加えて、発進段ＤＧ２よりも一つ高いギア比の加速段ＡＧ３を第１入力軸１１に同期係合してから、発進段ＤＧ２を完接すると、加速するときに、各クラッチＣ１及びＣ２の切り換えだけでスムースに加速することができる。
【００３９】
次に、ＤＣＴ１の制御方法について、図３を参照しながら説明する。まず、車両を停止するか否かを判断するステップＳ１を行う。車両が停止していると判断すると、次に、第１クラッチＣ１を第１入力軸１１から、又は、第２クラッチＣ２を第２入力軸１２から完断するステップＳ２を行う。次に、発進段ＤＧ２と補助段ＳＧ１とをそれぞれ第２入力軸１２又は第１入力軸１１に同期係合するステップＳ２を行う。このステップＳ２ではＥＣＵ２０はシフト動作機構２２を動作させて、カップリングスリーブＳ２とカップリングスリーブＳ１とを揺動して、発進段ＤＧ２と補助段ＳＧ１を同期係合する。
【００４０】
次に、車両の発進操作が行われたか否かを判断するステップＳ４を行う。車両の発進操作が行われたと判断すると、次に第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に、及び第２クラッチＣ２を第２入力軸１２にそれぞれ半クラッチ状態で結合するステップＳ５を行う。このステップＳ５により、車両を発進する瞬間に、クランク軸２からの動力を両クラッチＣ１及びＣ２で伝達して、出力軸３へと伝達することができる。
【００４１】
次に、第２クラッチＣ２が第２入力軸１２と完接しているか否かを判断するステップＳ６を行う。ステップＳ５で第２クラッチＣ２は半クラッチになっているため、次の第１クラッチＣ１が第１入力軸１１と完断しているか否かを判断するステップＳ７を行う。ここでもステップＳ５で第１クラッチＣ１は半クラッチになっているため、次のステップへと進む。
【００４２】
次に、第１クラッチＣ１の入力回転数Ｎｉｎと、出力回転数Ｎｏｕｔとの回転数差ΔＮを算出するステップＳ８を行う。次に、回転数差ΔＮが予め定めた閾値である設定値Ｎｌｉｍよりも小さいか否かを判断するステップＳ９を行う。発進段ＤＧ２よりも補助段ＳＧ１のギア比が低いため、先に回転数差ΔＮが一致してしまう。仮に、この回転数差ΔＮの値が０になる、つまり一致すると、第１クラッチＣ１が滑り出して、余計に摩耗してしま
う。そこで、設定値Ｎｌｉｍを、好ましくは「設定値Ｎｌｉｍ＝回転数差ΔＮ＞０」となるような値に設定する。このステップＳ９で回転数差ΔＮが設定値Ｎｌｉｍ以上の場合は、再度ステップＳ６に戻って、ステップＳ６からステップＳ９までを行う。
【００４３】
次に、回転数差ΔＮが設定値Ｎｌｉｍよりも小さいと判断されると第１クラッチＣ１を第１入力軸１１から完断するステップＳ１０を行う。ステップＳ１０が完了すると次に、ステップＳ６に戻る。現時点では、第１クラッチＣ１は完断、第２クラッチＣ２は半クラッチ、発進段ＤＧ２は同期係合、及び補助段ＳＧ１は同期係合の状態である。
【００４４】
よって、ステップＳ６は否であり、ステップＳ７に進む。ステップＳ７で、第１クラッチＣ１が完断していると判断されると、次に、補助段ＳＧ１の同期係合が外れているか否かを判断するステップＳ１１を行う。補助段ＳＧ１の同期係合は外れていないため、次の補助段ＳＧ１の同期係合を外すステップＳ１２を行う。ステップＳ１２が完了するとステップＳ６に戻る。現時点では、第１クラッチＣ１は完断、第２クラッチＣ２は半クラッチ、発進段ＤＧ２は同期係合、補助段ＳＧ１は同期係合が解除の状態である。
【００４５】
次に、ステップＳ６、ステップＳ７、そしてステップＳ１１へと進み、補助段ＳＧ１の同期係合が外れていると判断されると、次に、加速段ＡＧ３を同期係合するステップＳ１３を行う。ステップ１３が完了すると第２クラッチＣ２を第２入力軸１２に完接するステップＳ１４を行う。ステップＳ１４が完了するとステップＳ６へと戻る。現時点では、第１クラッチＣ１は完断、第２クラッチＣ２は完接、発進段ＤＧ２は同期係合、補助段ＳＧ１は同期係合が解除、加速段ＡＧ２は同期係合の状態である。
【００４６】
ステップＳ６で第２クラッチＣ２が完接していると判断されるとこの制御方法は終了する。
【００４７】
この方法によれば、発進に両クラッチＣ１及びＣ２を用いるため発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２にかかる負担を低減して、第２クラッチＣ２の摩耗を抑制することができる。そのため、両クラッチＣ１及びＣ２の交換時期を長くすることができる。また、両クラッチＣ１及びＣ２を独立して、且つ同時に操作することができれば、上記の作用効果を得ることができるため、従来のＤＣＴに追加構成部品などを必要としないため、コストを抑えることができる。加えて、発進段ＤＧ２が発進の度に変わらないため、発進フィーリングを変化させずに、両クラッチＣ１及びＣ２の摩耗を抑制することができる。
【００４８】
さらに、摩耗を抑制するために両クラッチＣ１及びＣ２を利用することで発生する二重噛み合いの問題を両クラッチＣ１及びＣ２を半クラッチにすることで、解決することができる。これは、各クラッチが半クラッチにて回転数差を吸収するためである。もう一つの片方のクラッチが滑り出す問題を、補助段ＳＧ１の回転数差ΔＮが予め定めた閾値である設定値Ｎｌｉｍよりも小さいか否かを判断して、回転数差ΔＮが小さい場合を補助段ＳＧ１側の第１クラッチＣ１を完断するタイミングとしていることで解決することができる。
【００４９】
次に、上記の制御方法によって、各部がどのように動作しているかを、図４を参照しながら説明する。時間ｔ０を発進操作が行われた時間、時間ｔ１を回転数差が設定値を下回った時間、時間ｔ２を第１クラッチＣ１が完断した時間、時間ｔ３を補助段ＳＧ１の同期係合が外れる時間、時間ｔ４を加速段ＡＧ３の同期係合が完了した時間、及び時間ｔ５を第２クラッチが完接する時間とする。
【００５０】
時間ｔ０に発進操作が行われ、その発進操作を判断して、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが半クラッチになる。これにより、車両の発進の瞬間には両クラッチＣ１及びＣ２とでトルクを伝達することができる。補助段ＳＧ１の入力回転数Ｎｉｎはしばらくす
ると一定になるが、出力回転数Ｎｏｕｔは徐々に増加していく。よって、回転数差ΔＮは徐々に小さくなる。時間ｔ１で、回転数差ΔＮが設定値Ｎｌｉｍを下回り、補助段ＳＧ１側の第１クラッチＣ１を完断し始める。
【００５１】
時間ｔ２で、補助段ＳＧ１の同期係合を外し始める。そして、時間ｔ３で、加速段ＡＧ３を同期係合し始める。加速段ＡＧ３の同期係合が完了する時間ｔ４で発進段Ｇ２を半クラッチから完接し始め、時間ｔ５で、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２の完接が完了する。
【００５２】
上記の動作からわかるように、従来のＤＣＴに、本発明の制御方法を適用すると、二重噛み合いや片方のクラッチが滑ってしまうことなく、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２の負担を低減し、摩耗を抑制することができる。
【００５３】
上記に記載のＤＣＴ１を搭載する車両は、両クラッチＣ１及びＣ２の摩耗を均等化して、両クラッチＣ１及びＣ２の交換期間を従来よりも長くすることができる。また、発進フィーリングが変化させずに上記の作用効果を得ることができるため、運転し易い車両を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のデュアルクラッチ式変速機の制御方法は、追加構成部品を必要とせずに、且つ発進フィーリングを変化させることなく、発進段側のクラッチの負担を低減して、摩耗を抑制することができるので、クラッチの交換期間を長くすることができる。そのため、スムースな変速操作によって低燃費を実現するためにデュアルクラッチ式変速機を搭載したトラックなどの大型車両に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ ＤＣＴ（デュアルクラッチ式変速機）
１１ 第１入力軸
１２ 第２入力軸
１３ カウンターシャフト
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
ＳＧ１ 補助段
ＤＧ２ 発進段
ＡＧ３ 加速段
Ｇ４〜Ｇ６、ＧＲ ギア段
Ｓ１〜Ｓ３ カップリングスリーブ
２０ ＥＣＵ（制御装置）
２１ クラッチ動作機構
２２ シフト動作機構
２３ 第１クラッチ入力回転数センサ
２４ 第１クラッチ出力回転数センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２本の入力軸と２つのクラッチを備え、変速操作を円滑にしたデュアルクラッチ式変速機において、両クラッチの負担を低減すると共に、摩耗を抑制して、耐久性を高めたデュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動変速マニュアルトランスミッション（以下、ＡＭＴという）の変速時間改善のため、クラッチを２系統もつデュアルクラッチトランスミッション（以下、ＤＣＴという）が開発されている。ＤＣＴは通常、偶数段と奇数段のそれぞれにクラッチを持ち、両者を切り換えて変速していくため、偶数段（奇数段）の使用中に奇数段（偶数段）の変速操作を行うことができる。このＤＣＴは変速タイムラグの無い素早い変速を可能とすると共に、クラッチで動力を伝達するため、構造がシンプルで動力損失も少なく伝達効率に優れており、燃費の向上にもつながる。
【０００３】
ここで、従来のＤＣＴについて図５及び図６を参照しながら説明する。図５に示すように、ＤＣＴ１Ｘは、第１入力軸１１、第２入力軸１２、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、カウンターシャフト１３、歯車段Ｇ１〜Ｇ６、歯車段ＧＲ、カップリングスリーブＳ１〜Ｓ３、及びカップリングスリーブＳＲを備える。
【０００４】
クランクシャフト２からエンジン（内燃機関）の動力を第１クラッチＣ１又は第２クラッチＣ２を介して受け取り、各ギア段で変速して出力軸３へとその動力を伝達している。
【０００５】
第２入力軸１２を中空状に形成し、第１入力軸１１を第２入力軸１２内の同軸上になるように挿通する。ギア段Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５、及びＧＲを第１入力軸１１に配置し、ギア段Ｇ２、Ｇ４、及びＧ６を第２入力軸に配置する。第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に、又は第２クラッチＣ２を第２入力軸に結合すると共に、カウンターシャフト１３に設けた各カップリングスリーブＳ１〜ＳＲが各ギア段Ｇ１〜ＧＲと同期係合することで、動力を伝達することができる。
【０００６】
クラッチＣ１は、フライホイールＣ１ａ、クラッチカバーＣ１ｂ、レリーズベアリングＣ１ｃ、ダイヤフラムスプリングＣ１ｄ、プレッシャープレートＣ１ｅ、及びライニング、トーションダンパー、スラストなどからなるクラッチディスクＣ１ｆを備える。クラッチＣ２も同様の構成になる。
【０００７】
また、上記のＤＣＴ１Ｘは、図６に示すように、ＥＣＵ（制御装置）２０、クラッチＣ１又はクラッチＣ２を動作させるクラッチ動作機構２１、及びカップリングスリーブＳ１〜ＳＲを動作させるシフト動作機構２２を備える。クラッチ動作機構２１及びシフト動作機構２２には油圧ピストンなどを用いることができる。
【０００８】
次に、このＤＣＴ１Ｘの発進動作を説明する。このＤＣＴ１Ｘはギア段Ｇ１を発進段ＤＧ１とする。車両が止まり、エンジンが停止すると、ＥＣＵ２０は、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２の結合を解除すると共に、カップリングスリーブＳ１を発進段ＤＧ１に同期係合する。車両を発進するときには、第１クラッチＣ１を第１入力軸１１と結合する。図６の矢印がこのときの動力の伝達を示している。
【０００９】
次に、加速を円滑に行うために、カップリングスリーブＳ２をギア段Ｇ２に同期係合しておく。これにより、発進段ＤＧ１からギア段Ｇ２へ変更する場合は、第１クラッチＣ１と第１入力軸とを切り離し（以下、完断という）、第２クラッチＣ２を第２入力軸１２と結合（以下、完接という）する。このように、交互に切り換えることができるため、変速操作を円滑にすることができる。
【００１０】
しかし、上記のように、ＤＣＴにおいては、通常、発進には１速もしくは２速といった、決まったギア段が使用されるため、発進に用いられるクラッチは奇数段用か偶数段用のどちらか一方となる。発進時の結合ではクラッチにとって負荷が高く摩耗が進む状況にある。従って奇数段又は偶数段のどちらか一方のクラッチのみ摩耗が進行してしまう。
【００１１】
このクラッチの摩耗を防ぐために、十分な容量のクラッチを用いればよいが、狭いスペースに２組のクラッチを収めているＤＣＴでは、十分な容量をとることが難しい。また、この摩耗対策として、クラッチの摩耗状況や発進条件などにより発進段を使い分ける方法を採用した装置がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。これらの装置はクラッチの摩耗状況により発進段を適宜選択することで摩耗を均等化できる。しかし、一方で発進フィーリングの変化により運転しづらい車両となるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００６−１３２５６２号公報
【特許文献２】特開２００８−３０９３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、追加構成部品を必要とせず、且つ発進フィーリングを変化させずに、一方のクラッチにかかる負担を低減して、一方のクラッチのみの摩耗を抑制することができ、クラッチの交換時期を長くすることができるデュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載する車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するためのデュアルクラッチ式変速機の制御方法は、少なくとも第１クラッチと結合する第１入力軸と第２クラッチと結合する第２入力軸とを備え、前記第１入力軸及び前記第２入力軸と、出力軸との間にそれぞれ奇数段と偶数段の歯車段を一段おきに配置し、動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、発進用の歯車段である発進段を前記第２入力軸に同期係合させると共に、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合させて動力の伝達を開始するデュアルクラッチ式変速機の制御方法において、前記動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、前記発進段を前記第２入力軸に、前記発進段よりも一段以上低い歯車比を有した補助段を前記第１入力軸に、それぞれ同期係合させると共に、前記第１入力軸に前記第１クラッチを、前記第２入力軸に前記第２クラッチをそれぞれ同時に半結合させることを特徴とする方法である。
【００１５】
この方法によれば、車両の発進の瞬間に両クラッチを用いて、両クラッチでトルクを伝達して、発進段のクラッチの摩耗を抑制することができるので、クラッチの交換期間を長くすることができる。また、発進段と補助段でギア比が異なり、両者に繋がっているクラッチ双方が完接すると二重噛み合いとなり動作しなくなるか、又は片方のクラッチが滑り出すこととなるが、両者に繋がっている各クラッチが半結合の半クラッチ状態であり、回転数差を吸収するため、二重噛み合いとなることはない。この方法の場合は、一段以上低い歯車比を持つ補助段が必要であるため、発進段を２速段以上に設定する。例えば、発進段を２速段に設定し、補助段を１速段に設定する。
【００１６】
また、上記のデュアルクラッチ式変速機の制御方法において、前記第１クラッチへ入力される回転数と前記第１クラッチから出力される回転数との差が予め定めた閾値よりも下回ったときに、前記第１入力軸から前記第１クラッチを切り離し、前記補助段と前記第１入力軸との同期係合を外すと共に、前記発進段よりも一段高い歯車比を有した加速段を前記第１入力軸に同期係合させてから、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合するようにする。
【００１７】
この方法によれば、発進の瞬間に両クラッチでトルクを伝達する際に、補助段側のクラッチへ入力される回転数（クランクシャフトの回転数）と補助段側のクラッチから出力される回転数との差が、発進段側のクラッチよりも先に一致する。そのため、その回転数の差の値が予め定めた閾値である設定値よりも下回ったときは、補助段側のクラッチの半結合を完断して、発進段のみで回転の伝達を行う。これにより、補助段側のクラッチが滑り出して余計に摩耗してしまうことを防ぐことができる。また、発進段の次の加速段を予め同期係合しておくことで、スムースに加速することができる。
【００１８】
上記の目的を達成するためのデュアルクラッチ式変速機は、少なくとも第１クラッチと結合する第１入力軸と第２クラッチと結合する第２入力軸とを備え、前記第１入力軸及び前記第２入力軸と、出力軸との間にそれぞれ奇数段と偶数段の歯車段を一段おきに配置し、動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、発進用の歯車段である発進段を前記第２入力軸に同期係合させると共に、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合して動力の伝達を開始するデュアルクラッチ式変速機において、前記発進段よりも一段以上低い歯車比を有している補助段と制御装置とを備え、前記制御装置に前記動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、前記発進段を前記第２入力軸に、前記補助段を前記第１入力軸に、それぞれ同期係合させる手段と、前記第１入力軸に前記第１クラッチを、前記第２入力軸に前記第２クラッチをそれぞれ同時に半結合させる手段とを備えて構成される。
【００１９】
また、上記のデュアルクラッチ式変速機において、前記発進段よりも一段高い歯車比を有している加速段と、前記第１クラッチへ入力される回転数を検出する入力回転数センサと、前記第１クラッチから出力される回転数を検出する出力回転数センサとを備え、前記制御装置に、前記第１クラッチへ入力される回転数と前記第１クラッチから出力される回転数の差の値が予め定めた閾値よりも下回るか否かを判断する手段と、前記回転数の差の値が前記閾値よりも下回った場合に前記第１クラッチを前記第１入力軸から切り離す手段と、前記補助段と前記第１入力軸との同期係合を外して、前記加速段を前記入力軸に同期係合させる手段と、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合する手段とを備える。
【００２０】
これらの構成によれば、従来のデュアルクラッチ変速機に部品を追加しなくとも、上記と同様の作用効果を得ることができるため、コストを抑えることができる。
【００２１】
上記の目的を達成するための車両は、上記に記載のデュアルクラッチ式変速機を搭載して構成される。この構成によれば、クラッチの摩耗を均等化すると共に、発進フィーリングが変化しないため、運転し易い車両を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、追加構成部品を必要とせず、且つ発進フィーリングを変化させずに、一方のクラッチにかかる負担を低減して、一方のクラッチのみの摩耗を抑制することができ、クラッチの交換時期を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機を示した概略図である。
【図２】本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機の発進動作を示し、（ａ）は発進前の状態を示し、（ｂ）は発進した瞬間の状態を示し、（ｃ）は回転数差が設定値よりも下回り、補助段側のクラッチを完断した状態を示し、（ｄ）は加速時の状態を示した図である。
【図３】本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機の制御方法を示したフローチャートである。
【図４】本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機の各部動作を示した図である。
【図５】従来のデュアルクラッチ式変速機を示した図である。
【図６】従来のデュアルクラッチ式変速機を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチ式変速機の制御方法とデュアルクラッチ式変速機とそれを搭載する車両について、図面を参照しながら説明する。なお、図５及び図６に示した従来のデュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）１Ｘと同一の構成及び動作については同一の符号を用いて、その説明を省略する。また、本発明に係る実施の形態では６速のＤＣＴを例にして説明するが、本発明のＤＣＴは、例えば８速などでもよく、変速段の段数は限定しない。
【００２５】
本発明に係る実施の形態のデュアルクラッチトランスミッション（デュアルクラッチ式変速機、以下ＤＣＴという）１は、図１に示すように、ＤＣＴ１は、第１入力軸１１、第２入力軸１２、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、カウンターシャフト１３、ギア段Ｇ１〜Ｇ６、ギア段ＧＲ、カップリングスリーブＳ１〜Ｓ３、カップリングスリーブＳＲ、ＥＣＵ（制御装置）２０、クラッチ動作機構２１、及び同期係合機構２２を備え、図６に示す従来のＤＣＴ１Ｘと同様の構成を用いている。そして、図１に示すように、ギア段Ｇ２を発進段ＤＧ２、ギア段Ｇ１を補助段ＳＧ１、及びギア段Ｇ３を加速段ＡＧ３とすること、クラッチ動作機構２１が両クラッチＣ１及びＣ２を同時に動作させることができる構成にすること、及び第１クラッチ入力回転数センサ２３と第１クラッチ出力回転数センサ２４を追加することが、従来のＤＣＴ１Ｘと相違する構成である。
【００２６】
このＤＣＴ１は、自動変速マニュアルトランスミッションであれば、上記の構成に限らず、両入力軸の配置や、入力軸とクラッチの搭載数、及びギア段の数などを限定しない。例えば、両入力軸を同軸上に配置せずに、平行に配置し、両入力軸の間にカウンターシャフトを配置する構成や、また、クラッチを３つ備えたトリプルクラッチトランスミッションにも適用することができる。従って、従来のＤＣＴであれば、特に追加構成部品を追加しなくともよいため、コストを低く抑えることができる。
【００２７】
上記の構成のギア段Ｇ２を発進段ＤＧ２とし、発進段ＤＧ２よりも一段低いギア比（歯車比）で、第１入力軸１１と同期係合するギア段Ｇ１を補助段ＳＧ１とする。また、発進段ＤＧ２よりも一段高いギア比で、第１入力軸１１と同期係合するギア段Ｇ３を加速段ＡＧ３とする。この発進段は、ギア段Ｇ２（２速）以上であれば、どのギア段に設定してもよい。また、補助段は、発進段よりも一段以上低いギア比で、且つ発進段とは別の入力軸と同期係合すればよい。例えば、ギア段Ｇ３を発進段とする場合は、補助段をギア段Ｇ２に、また、加速段をギア段Ｇ４に設定する。
【００２８】
ＥＣＵ２０は、エンジンコントロールユニットと呼ばれる制御装置であり、電気回路によってトランスミッションを含むパワープラント全体の制御を担当している。またエンジ
ンもコントロールしており、電気的な制御を総合的に行うマイクロコントローラである。オートマチック車においては、ＥＣＵ２０にあらゆる運転状態における最適制御値を記憶させ、その時々の状態をセンサで検出し、センサからの入力信号により、記憶しているデータの中から最適値を選出し各機構を制御している。
【００２９】
このＥＣＵ２０は、第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に、また、第２クラッチＣ２を第２入力軸１２に結合させる制御を、独立、且つ同時に行う。また、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２をそれぞれ半クラッチ（半結合）に制御することもできる。半クラッチとは、クラッチを完全につないでいない状態のことであり、この状態ではエンジンからの駆動力をトランスミッション、トランスファー、及びデフギアなどの動力伝達系に加減して伝えることができる。そのため、車両の進行速度とエンジンの回転数が合致しない低速走行時や停車時にも駆動力を車輪に伝えることができる。
【００３０】
加えて、ＥＣＵ２０は、各ギア段Ｇ１〜ＧＲをそれぞれ第１入力軸１１又は第２入力軸１２に各カップリングスリーブＳ１〜ＳＲを介して同期係合させる制御も行う。この制御は、円滑な変速動作となるように、例えば、偶数段Ｇ２、Ｇ４、及びＧ６の使用中に奇数段Ｇ１、Ｇ３、及びＧ５の同期係合を行うことができる。
【００３１】
クラッチ動作機構２１は、クラッチＣ１及びＣ２を動作させ、それぞれを第１入力軸１１と第２入力軸１２とに結合することができ、且つ同時に動作させることができればよく、例えば油圧ピストンや電磁アクチュエータなどで構成する。シフト動作機構２２は、各カップリングスリーブＳ１〜ＳＲを揺動させるシフトフォークを含み、そのシフトフォークを動作させることができればよく、例えば油圧ピストンや電磁アクチュエータなどで構成する。クラッチ動作機構２１とシフト動作機構２２は上記の構成に限らず、クラッチ動作機構２１は各クラッチＣ１及びＣ２を、シフト動作機構２２はカップリングスリーブＳ３をそれぞれ動作することができればよい。
【００３２】
第１クラッチ入力回転数センサ２３は、第１クラッチＣ１の入力回転数Ｎｉｎを検出することができるセンサであり、第１クラッチ出力回転数センサ２４は、第１クラッチＣ２の出力回転数Ｎｏｕｔを検出することができるセンサである。入力回転数Ｎｉｎは、クランクシャフト２の回転数のことであり、既存のクランク角センサを用いることができる。また、出力回転数Ｎｏｕｔは、第１クラッチＣ１を介すことで、入力回転数Ｎｉｎより回転数が小さくなる第１入力軸１１の回転数であり、既存の速度センサなどを用いることができる。この第１クラッチ出力回転数センサ２４は、第１入力軸１１に設ける以外に、補助段Ｇ１のギア比を考慮すれば、出力軸３に設けることもできる。
【００３３】
次にＤＣＴ１の動作について、図２を参照しながら説明する。図２の（ａ）に示すように、車両を発進させる前、若しくは車両を発進させるときにＥＣＵ２０は発進段ＤＧ２を第２入力軸１２に、また、補助段ＳＧ１を第１入力軸１１にそれぞれ同期係合する。そして車両を発進するときに、図２の（ｂ）に示すように、第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に、また、第２クラッチＣ２を第２入力軸１２にそれぞれを同時に半クラッチにする。これにより、発進の瞬間に、両クラッチＣ１及びＣ２でトルクを伝達して、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２のみではなく、補助段ＳＧ１側の第１クラッチに一部のトルク伝達を負担することができる。
【００３４】
次に、第１クラッチ入力回転数センサ２３と第１クラッチ出力回転数センサ２４とが検出した入力回転数Ｎｉｎと出力回転数ＮｏｕｔをＥＣＵ２０に送り、ＥＣＵ２０でそれらの回転数差ΔＮ（Ｎｉｎ−Ｎｏｕｔ）を算出する。この回転数差ΔＮが予め定めた値である設定値Ｎｌｉｍを下回った場合に、図２の（ｃ）に示すように、半クラッチ状態の補助段ＳＧ１側の第１クラッチＣ１を第１入力軸１１から完断する。第１クラッチＣ１が完断
となったら即座に補助段ＳＧ１の同期係合を外し、加速段ＡＧ３を同期係合する。なお、この間も発進段ＤＧ２側にてトルク伝達が行われており、車両の加速は続いている。
【００３５】
加速段ＡＧ３の同期係合が完了すると、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２を第２入力軸１２に完接する。加速する場合は、図２の（ｄ）に示すように、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２を第２入力軸１２から完断し、加速段ＡＧ３側の第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に完接する。
【００３６】
この動作によれば、発進時に両クラッチＣ１、Ｃ２を用いるため、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２の摩耗を抑制することができので、両クラッチＣ１及びＣ２の交換期間を長くすることができる。
【００３７】
また、発進段ＤＧ２と補助段ＳＧ１でギア比が異なり、両者につながっている両クラッチＣ１及びＣ２が完接すると二重噛み合いとなり動作しなくなるが、発進中、両者につながっている各クラッチＣ１及びＣ２が半クラッチにて回転数差を吸収するため、二重噛み合いを防ぐことができる。そのため、両クラッチＣ１及びＣ２を同時に用いることができる。加えて、補助段ＳＧ１側の第１クラッチＣ１の方が先に入出力の回転数差ΔＮが一致するので、その回転数差ΔＮが設定値Ｎｌｉｍよりも小さくなったときに第１クラッチＣ１を完断することで、第１クラッチが滑り出し、余計に摩耗することを防ぐことができる。
【００３８】
加えて、発進段ＤＧ２よりも一つ高いギア比の加速段ＡＧ３を第１入力軸１１に同期係合してから、発進段ＤＧ２を完接すると、加速するときに、各クラッチＣ１及びＣ２の切り換えだけでスムースに加速することができる。
【００３９】
次に、ＤＣＴ１の制御方法について、図３を参照しながら説明する。まず、車両を停止するか否かを判断するステップＳ１を行う。車両が停止していると判断すると、次に、第１クラッチＣ１を第１入力軸１１から、又は、第２クラッチＣ２を第２入力軸１２から完断するステップＳ２を行う。次に、発進段ＤＧ２と補助段ＳＧ１とをそれぞれ第２入力軸１２又は第１入力軸１１に同期係合するステップＳ２を行う。このステップＳ２ではＥＣＵ２０はシフト動作機構２２を動作させて、カップリングスリーブＳ２とカップリングスリーブＳ１とを揺動して、発進段ＤＧ２と補助段ＳＧ１を同期係合する。
【００４０】
次に、車両の発進操作が行われたか否かを判断するステップＳ４を行う。車両の発進操作が行われたと判断すると、次に第１クラッチＣ１を第１入力軸１１に、及び第２クラッチＣ２を第２入力軸１２にそれぞれ半クラッチ状態で結合するステップＳ５を行う。このステップＳ５により、車両を発進する瞬間に、クランク軸２からの動力を両クラッチＣ１及びＣ２で伝達して、出力軸３へと伝達することができる。
【００４１】
次に、第２クラッチＣ２が第２入力軸１２と完接しているか否かを判断するステップＳ６を行う。ステップＳ５で第２クラッチＣ２は半クラッチになっているため、次の第１クラッチＣ１が第１入力軸１１と完断しているか否かを判断するステップＳ７を行う。ここでもステップＳ５で第１クラッチＣ１は半クラッチになっているため、次のステップへと進む。
【００４２】
次に、第１クラッチＣ１の入力回転数Ｎｉｎと、出力回転数Ｎｏｕｔとの回転数差ΔＮを算出するステップＳ８を行う。次に、回転数差ΔＮが予め定めた閾値である設定値Ｎｌｉｍよりも小さいか否かを判断するステップＳ９を行う。発進段ＤＧ２よりも補助段ＳＧ１のギア比が低いため、先に回転数差ΔＮが一致してしまう。仮に、この回転数差ΔＮの値が０になる、つまり一致すると、第１クラッチＣ１が滑り出して、余計に摩耗してしま
う。そこで、設定値Ｎｌｉｍを、好ましくは「設定値Ｎｌｉｍ＝回転数差ΔＮ＞０」となるような値に設定する。このステップＳ９で回転数差ΔＮが設定値Ｎｌｉｍ以上の場合は、再度ステップＳ６に戻って、ステップＳ６からステップＳ９までを行う。
【００４３】
次に、回転数差ΔＮが設定値Ｎｌｉｍよりも小さいと判断されると第１クラッチＣ１を第１入力軸１１から完断するステップＳ１０を行う。ステップＳ１０が完了すると次に、ステップＳ６に戻る。現時点では、第１クラッチＣ１は完断、第２クラッチＣ２は半クラッチ、発進段ＤＧ２は同期係合、及び補助段ＳＧ１は同期係合の状態である。
【００４４】
よって、ステップＳ６は否であり、ステップＳ７に進む。ステップＳ７で、第１クラッチＣ１が完断していると判断されると、次に、補助段ＳＧ１の同期係合が外れているか否かを判断するステップＳ１１を行う。補助段ＳＧ１の同期係合は外れていないため、次の補助段ＳＧ１の同期係合を外すステップＳ１２を行う。ステップＳ１２が完了するとステップＳ６に戻る。現時点では、第１クラッチＣ１は完断、第２クラッチＣ２は半クラッチ、発進段ＤＧ２は同期係合、補助段ＳＧ１は同期係合が解除の状態である。
【００４５】
次に、ステップＳ６、ステップＳ７、そしてステップＳ１１へと進み、補助段ＳＧ１の同期係合が外れていると判断されると、次に、加速段ＡＧ３を同期係合するステップＳ１３を行う。ステップ１３が完了すると第２クラッチＣ２を第２入力軸１２に完接するステップＳ１４を行う。ステップＳ１４が完了するとステップＳ６へと戻る。現時点では、第１クラッチＣ１は完断、第２クラッチＣ２は完接、発進段ＤＧ２は同期係合、補助段ＳＧ１は同期係合が解除、加速段ＡＧ２は同期係合の状態である。
【００４６】
ステップＳ６で第２クラッチＣ２が完接していると判断されるとこの制御方法は終了する。
【００４７】
この方法によれば、発進に両クラッチＣ１及びＣ２を用いるため発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２にかかる負担を低減して、第２クラッチＣ２の摩耗を抑制することができる。そのため、両クラッチＣ１及びＣ２の交換時期を長くすることができる。また、両クラッチＣ１及びＣ２を独立して、且つ同時に操作することができれば、上記の作用効果を得ることができるため、従来のＤＣＴに追加構成部品などを必要としないため、コストを抑えることができる。加えて、発進段ＤＧ２が発進の度に変わらないため、発進フィーリングを変化させずに、両クラッチＣ１及びＣ２の摩耗を抑制することができる。
【００４８】
さらに、摩耗を抑制するために両クラッチＣ１及びＣ２を利用することで発生する二重噛み合いの問題を両クラッチＣ１及びＣ２を半クラッチにすることで、解決することができる。これは、各クラッチが半クラッチにて回転数差を吸収するためである。もう一つの片方のクラッチが滑り出す問題を、補助段ＳＧ１の回転数差ΔＮが予め定めた閾値である設定値Ｎｌｉｍよりも小さいか否かを判断して、回転数差ΔＮが小さい場合を補助段ＳＧ１側の第１クラッチＣ１を完断するタイミングとしていることで解決することができる。
【００４９】
次に、上記の制御方法によって、各部がどのように動作しているかを、図４を参照しながら説明する。時間ｔ０を発進操作が行われた時間、時間ｔ１を回転数差が設定値を下回った時間、時間ｔ２を第１クラッチＣ１が完断した時間、時間ｔ３を補助段ＳＧ１の同期係合が外れる時間、時間ｔ４を加速段ＡＧ３の同期係合が完了した時間、及び時間ｔ５を第２クラッチが完接する時間とする。
【００５０】
時間ｔ０に発進操作が行われ、その発進操作を判断して、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とが半クラッチになる。これにより、車両の発進の瞬間には両クラッチＣ１及びＣ２とでトルクを伝達することができる。補助段ＳＧ１の入力回転数Ｎｉｎはしばらくす
ると一定になるが、出力回転数Ｎｏｕｔは徐々に増加していく。よって、回転数差ΔＮは徐々に小さくなる。時間ｔ１で、回転数差ΔＮが設定値Ｎｌｉｍを下回り、補助段ＳＧ１側の第１クラッチＣ１を完断し始める。
【００５１】
時間ｔ２で、補助段ＳＧ１の同期係合を外し始める。そして、時間ｔ３で、加速段ＡＧ３を同期係合し始める。加速段ＡＧ３の同期係合が完了する時間ｔ４で発進段Ｇ２を半クラッチから完接し始め、時間ｔ５で、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２の完接が完了する。
【００５２】
上記の動作からわかるように、従来のＤＣＴに、本発明の制御方法を適用すると、二重噛み合いや片方のクラッチが滑ってしまうことなく、発進段ＤＧ２側の第２クラッチＣ２の負担を低減し、摩耗を抑制することができる。
【００５３】
上記に記載のＤＣＴ１を搭載する車両は、両クラッチＣ１及びＣ２の摩耗を均等化して、両クラッチＣ１及びＣ２の交換期間を従来よりも長くすることができる。また、発進フィーリングが変化させずに上記の作用効果を得ることができるため、運転し易い車両を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のデュアルクラッチ式変速機の制御方法は、追加構成部品を必要とせずに、且つ発進フィーリングを変化させることなく、発進段側のクラッチの負担を低減して、摩耗を抑制することができるので、クラッチの交換期間を長くすることができる。そのため、スムースな変速操作によって低燃費を実現するためにデュアルクラッチ式変速機を搭載したトラックなどの大型車両に利用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ ＤＣＴ（デュアルクラッチ式変速機）
１１ 第１入力軸
１２ 第２入力軸
１３ カウンターシャフト
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ
ＳＧ１ 補助段
ＤＧ２ 発進段
ＡＧ３ 加速段
Ｇ４〜Ｇ６、ＧＲ ギア段
Ｓ１〜Ｓ３ カップリングスリーブ
２０ ＥＣＵ（制御装置）
２１ クラッチ動作機構
２２ シフト動作機構
２３ 第１クラッチ入力回転数センサ
２４ 第１クラッチ出力回転数センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１クラッチと結合する第１入力軸と第２クラッチと結合する第２入力軸とを備え、前記第１入力軸及び前記第２入力軸と、出力軸との間にそれぞれ奇数段と偶数段の歯車段を一段おきに配置し、
動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、発進用の歯車段である発進段を前記第２入力軸に同期係合させると共に、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合させて動力の伝達を開始するデュアルクラッチ式変速機の制御方法において、
前記動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、前記発進段を前記第２入力軸に、前記発進段よりも一段以上低い歯車比を有した補助段を前記第１入力軸に、それぞれ同期係合させると共に、前記第１入力軸に前記第１クラッチを、前記第２入力軸に前記第２クラッチをそれぞれ同時に半結合させることを特徴とするデュアルクラッチ式変速機の制御方法。
【請求項２】
前記第１クラッチへ入力される回転数と前記第１クラッチから出力される回転数との差が予め定めた閾値よりも下回ったときに、前記第１入力軸から前記第１クラッチを切り離し、前記補助段と前記第１入力軸との同期係合を外すと共に、前記発進段よりも一段高い歯車比を有した加速段を前記第１入力軸に同期係合させてから、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合することを特徴とする請求項１に記載のデュアルクラッチ式変速機の制御方法。
【請求項３】
少なくとも第１クラッチと結合する第１入力軸と第２クラッチと結合する第２入力軸とを備え、前記第１入力軸及び前記第２入力軸と、出力軸との間にそれぞれ奇数段と偶数段の歯車段を一段おきに配置し、
動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、発進用の歯車段である発進段を前記第２入力軸に同期係合させると共に、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合して動力の伝達を開始するデュアルクラッチ式変速機において、
前記発進段よりも一段以上低い歯車比を有している補助段と制御装置とを備え、
前記制御装置に前記動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、前記発進段を前記第２入力軸に、前記補助段を前記第１入力軸に、それぞれ同期係合させる手段と、前記第１入力軸に前記第１クラッチを、前記第２入力軸に前記第２クラッチをそれぞれ同時に半結合させる手段とを備えることを特徴とするデュアルクラッチ式変速機。
【請求項４】
前記発進段よりも一段高い歯車比を有している加速段と、前記第１クラッチへ入力される回転数を検出する入力回転数センサと、前記第１クラッチから出力される回転数を検出する出力回転数センサとを備え、
前記制御装置に、前記第１クラッチへ入力される回転数と前記第１クラッチから出力される回転数の差の値が予め定めた閾値よりも下回るか否かを判断する手段と、前記回転数の差の値が前記閾値よりも下回った場合に前記第１クラッチを前記第１入力軸から切り離す手段と、前記補助段と前記第１入力軸との同期係合を外して、前記加速段を前記入力軸に同期係合させる手段と、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合する手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載のデュアルクラッチ式変速機。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のデュアルクラッチ式変速機を搭載した車両。
【請求項１】
少なくとも第１クラッチと結合する第１入力軸と第２クラッチと結合する第２入力軸とを備え、前記第１入力軸及び前記第２入力軸と、出力軸との間にそれぞれ奇数段と偶数段の歯車段を一段おきに配置し、
動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、発進用の歯車段である発進段を前記第２入力軸に同期係合させると共に、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合させて動力の伝達を開始するデュアルクラッチ式変速機の制御方法において、
前記動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、前記発進段を前記第２入力軸に、前記発進段よりも一段以上低い歯車比を有した補助段を前記第１入力軸に、それぞれ同期係合させると共に、前記第１入力軸に前記第１クラッチを、前記第２入力軸に前記第２クラッチをそれぞれ同時に半結合させることを特徴とするデュアルクラッチ式変速機の制御方法。
【請求項２】
前記第１クラッチへ入力される回転数と前記第１クラッチから出力される回転数との差が予め定めた閾値よりも下回ったときに、前記第１入力軸から前記第１クラッチを切り離し、前記補助段と前記第１入力軸との同期係合を外すと共に、前記発進段よりも一段高い歯車比を有した加速段を前記第１入力軸に同期係合させてから、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合することを特徴とする請求項１に記載のデュアルクラッチ式変速機の制御方法。
【請求項３】
少なくとも第１クラッチと結合する第１入力軸と第２クラッチと結合する第２入力軸とを備え、前記第１入力軸及び前記第２入力軸と、出力軸との間にそれぞれ奇数段と偶数段の歯車段を一段おきに配置し、
動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、発進用の歯車段である発進段を前記第２入力軸に同期係合させると共に、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合して動力の伝達を開始するデュアルクラッチ式変速機において、
前記発進段よりも一段以上低い歯車比を有している補助段と制御装置とを備え、
前記制御装置に前記動力源から前記出力軸への動力の伝達を開始するときに、前記発進段を前記第２入力軸に、前記補助段を前記第１入力軸に、それぞれ同期係合させる手段と、前記第１入力軸に前記第１クラッチを、前記第２入力軸に前記第２クラッチをそれぞれ同時に半結合させる手段とを備えることを特徴とするデュアルクラッチ式変速機。
【請求項４】
前記発進段よりも一段高い歯車比を有している加速段と、前記第１クラッチへ入力される回転数を検出する入力回転数センサと、前記第１クラッチから出力される回転数を検出する出力回転数センサとを備え、
前記制御装置に、前記第１クラッチへ入力される回転数と前記第１クラッチから出力される回転数の差の値が予め定めた閾値よりも下回るか否かを判断する手段と、前記回転数の差の値が前記閾値よりも下回った場合に前記第１クラッチを前記第１入力軸から切り離す手段と、前記補助段と前記第１入力軸との同期係合を外して、前記加速段を前記入力軸に同期係合させる手段と、前記第２入力軸に前記第２クラッチを結合する手段とを備えることを特徴とする請求項３に記載のデュアルクラッチ式変速機。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のデュアルクラッチ式変速機を搭載した車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１５１８３（Ｐ２０１３−１５１８３Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８１５１（Ｐ２０１１−１４８１５１）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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