JP2018066413A - 変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シンクロナイザリングの摩耗の進行を容易且つ適切に抑制できるようにする。【解決手段】変速ギヤ５３のドグギヤ５４と噛合わされることにより、アウトプットシャフト３３への駆動力の伝達経路を確立するスリーブ５７と、ドグギヤ５４とスリーブ５７との間に介装され、スリーブ５７に押圧されることにより、出力主ギヤ５３とスリーブ５７との回転を同期させるように作用するシンクロナイザリングＳＲと、スリーブ５７をシフト移動させる変速シフタ８４と、を有する変速機１の制御装置８０であって、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっているか否かを判定する摩耗判定部８１と、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっていると判定された場合に、変速シフタ８４によりスリーブ５７をシフト移動させる際にスリーブ５７に加える推力を通常時の推力よりも弱くするように制御する変速制御部８３と、を備えるように構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、スリーブと変速先の変速ギヤとをシンクロナイザリングにより回転同期させて所定の変速段にギヤインさせる変速機の制御装置に関する。

従来、アクチュエータによりスリーブをシフト移動させ、スリーブをシンクロナイザリングに押圧することによりスリーブと変速ギヤとを回転同期させ、スリーブと変速ギヤのドグギヤと噛合わせることで所定の変速段にギヤインさせる変速機が知られている。

シンクロナイザリングは、スリーブに押圧されることで、自身のコーン面と変速ギヤ側のコーン面とを摩擦係合させることにより、スリーブの回転と変速ギヤの回転とを同期させている。このため、シンクロナイザリングは、変速が繰り返し行われると徐々に摩耗していくこととなり、摩耗が進んでしまうと、十分に同期させることができなくなるので交換する必要が生じる。

例えば、シンクロ機構の摩耗を診断し、シンクロ機構に摩耗が生じている場合に、電動機を用いて同期を行うことにより、シンクロ機構が過度に摩耗することを防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−６００４３号公報

例えば、特許文献１の技術によると、電動機を用いることにより、シンクロ機構の機能を用いずに、シンクロ機構の軸と、変速先のギヤとを同期させることができる。しかしながら、電動機等の新たな構成を備えなければならない問題がある。

そこで、本発明は、シンクロナイザリングの摩耗の進行を容易且つ適切に抑制することのできる技術を提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明の一観点に係る変速機の制御装置は、動力源からの駆動力が入力されるインプットシャフトと、駆動力を出力するアウトプットシャフトと、複数の変速ギヤと、変速ギヤに固定されたドグギヤと噛合わされることにより、インプットシャフトからアウトプットシャフトへの駆動力の伝達経路を確立するスリーブと、ドグギヤとスリーブとの間に介装され、スリーブに押圧されることにより、変速ギヤとスリーブとの回転を同期させるように作用するシンクロナイザリングと、スリーブを所定のニュートラル位置からドグギヤに噛合わされる方向にシフト移動させる移動機構部と、を有する変速機の制御装置であって、シンクロナイザリングが所定の摩耗状態となっているか否かを判定する摩耗判定手段と、摩耗判定手段によりシンクロナイザリングが所定の摩耗状態となっていると判定された場合に、移動機構部によりスリーブをシフト移動させる際における、少なくともスリーブがシンクロナイザリングを押圧する範囲においてスリーブに加える推力を通常時の推力よりも弱くするように制御する推力制御手段と、を備える。

上記変速機の制御装置において、シンクロナイザリングによる変速ギヤとの回転同期が終了している所定の同期終了位置にスリーブが到達したか否かを判定する到達判定手段と、到達判定手段により、スリーブが同期終了位置に到達したと判定された場合に、その時点におけるスリーブの回転数と、変速ギヤの回転数との回転数差を検出する回転数差検出手段と、を更に備え、摩耗判定手段は、回転数差検出手段により検出された回転数差が所定の閾値よりも大きい場合に、シンクロナイザリングが所定の摩耗状態になっていると判定するようにしてもよい。

また、上記変速機の制御装置において、所定の同期終了位置は、スリーブがシンクロナイザリングを押圧する範囲よりも変速ギヤ側であり、且つ、スリーブが変速ギヤのドグギヤと接触する位置より手前の位置であってもよい。

また、上記変速機の制御装置において、摩耗判定手段により、シンクロナイザリングが所定の摩耗状態となっていると判定された場合に、シンクロナイザリングの交換が必要であることを示す警告を出力する警告処理手段を更に備えるようにしてもよい。

本発明によれば、シンクロナイザリングの摩耗の進行を容易且つ適切に抑制することができる。

本発明の一実施形態に係るデュアルクラッチ装置を備えるデュアルクラッチ式変速機を示す模式的な構成図である。 本発明の一実施形態に係るシンクロ機構を示す模式的な部分断面図である。 本発明の一実施形態に係るシンクロ機構による同期、ギヤイン動作を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る推力制御処理のフローチャートである。 図５（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るシンクロナイザリングと、出力主ギヤとの回転数差の変化を示すタイミングチャートである。図５（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るシフトストロークの変化を示すタイミングチャートである。

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係るデュアルクラッチ式変速機の制御装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係るデュアルクラッチ装置を備えるデュアルクラッチ式変速機を示す模式的な構成図である。

デュアルクラッチ式変速機１は、動力源の一例であるエンジン１０の出力軸１１に接続されている。

デュアルクラッチ式変速機１は、第１及び第２クラッチ２１，２２を有するデュアルクラッチ装置２０と、変速機構３０と、制御装置８０と、移動機構部の一例としての変速シフタ８４と、エンジン回転数センサ９１と、車速センサ９２（出力軸回転数センサともいう）と、第１入力軸回転数センサ９３と、第２入力軸回転数センサ９４と、シフトストロークセンサ９５と、アクセル開度センサ９６と、シフトポジションセンサ９７とを備えている。

第１クラッチ２１は、例えば、湿式多板クラッチであって、エンジン１０の出力軸１１と一体回転するクラッチハブ２３と、変速機構３０の第１入力軸（第１インプットシャフト）３１と一体回転する第１クラッチドラム２４と、複数枚の第１クラッチプレート２５と、第１クラッチプレート２５を圧接する第１ピストン２６と、第１油圧室２６Ａとを備えている。

第１クラッチ２１は、第１油圧室２６Ａに供給される作動油圧によって第１ピストン２６が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、第１クラッチプレート２５が圧接されて、トルクを伝達する接続状態となる。一方、第１油圧室２６Ａの作動油圧が解放されると、第１ピストン２６が図示しないスプリングの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動されて、第１クラッチ２１は動力伝達を遮断する切断状態（断状態）となる。

第２クラッチ２２は、例えば、湿式多板クラッチであって、クラッチハブ２３と、変速機構３０の第２入力軸（第２インプットシャフト）３２と一体回転する第２クラッチドラム２７と、複数枚の第２クラッチプレート２８と、第２クラッチプレート２８を圧接する第２ピストン２９と、第２油圧室２９Ａとを備えている。

第２クラッチ２２は、第２油圧室２９Ａに供給される作動油圧によって第２ピストン２９が出力側（図１の右方向）にストローク移動すると、第２クラッチプレート２８が圧接されて、トルクを伝達する接続状態となる。一方、作動油圧が解放されると、第２ピストン２９が図示しないスプリングの付勢力によって入力側（図１の左方向）にストローク移動されて、第２クラッチ２２はトルク伝達を遮断する切断状態となる。

変速機構３０は、入力側に配置された副変速部４０と、出力側に配置された主変速部５０とを備えて構成されている。また、変速機構３０は、副変速部４０に設けられた第１入力軸３１及び第２入力軸３２と、主変速部５０に設けられた出力軸（アウトプットシャフト）３３と、これらの軸３１〜３３と平行に配置された副軸３４とを備えている。第１入力軸３１は、第２入力軸３２を軸方向に貫通する中空軸内に相対回転自在に挿入されている。出力軸３３の出力端には、何れも図示しない車両駆動輪に差動装置等を介して連結されたプロペラシャフトが接続されている。

副変速部４０には、第１スプリッタギヤ対４１と、第２スプリッタギヤ対４２とが設けられている。第１スプリッタギヤ対４１は、第１入力軸３１に固定された第１入力主ギヤ４３と、副軸３４に固定されて第１入力主ギヤ４３と常時歯噛する第１入力副ギヤ４４とを備えている。第２スプリッタギヤ対４２は、第２入力軸３２に固定された第２入力主ギヤ４５と、副軸３４に固定されて第２入力主ギヤ４５と常時歯噛する第２入力副ギヤ４６とを備えている。

主変速部５０には、複数の出力ギヤ対５１と、複数のシンクロ機構５５とが設けられている。出力ギヤ対５１は、副軸３４に固定された出力副ギヤ５２と、出力軸３３に相対回転自在に設けられると共に出力副ギヤ５２と常時歯噛する出力主ギヤ５３とを備えている。シンクロ機構５５については、後述する。なお、出力ギヤ対５１やシンクロ機構５５の個数、配列パターン等は図示例に限定されものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

変速シフタ８４は、シンクロ機構５５の後述するスリーブ５７の外周凹部に係合しているシフトフォークＦ１に接続され、シフトフォークＦ１をシフト移動可能な移動部材と、移動部材を移動させる推力を発生する電動モータや油圧シリンダ等のアクチュエータとを備える。変速シフタ８４は、制御装置８０の指示に従って、アクチュエータにより移動部材を移動させてシフトフォークＦ１を移動させることにより、シフトフォークＦ１に係合されたシンクロ機構５５のスリーブ５７を移動させ、出力軸３３と出力主ギヤ５３とを選択的に係合状態（ギヤイン）又は非係合状態（ニュートラル状態）に切り替える。

エンジン回転数センサ９１は、エンジン１０の回転数（エンジン回転数［ｒｐｍ］）を検出し、制御装置８０に出力する。車速センサ９２は、出力軸３３の回転数（出力軸回転数［ｒｐｍ］）を検出し、制御装置８０に出力する。出力軸回転数からは、車速を特定することができる。第１入力軸回転数センサ９３は、第１入力軸３１の回転数［ｒｐｍ］を検出し、制御装置８０に出力する。第２入力軸回転数センサ９４は、第２入力軸３２の回転数［ｒｐｍ］を検出し、制御装置８０に出力する。シフトストロークセンサ９５は、シンクロ機構５５のスリーブ５７の移動量に対応する変速シフタ８４の移動部材の移動量を検出する。この移動部材の移動量は、シンクロ機構５５のスリーブ５７の移動量に対応している。ここで、シンクロ機構５５のスリーブ５７の移動量又はそれに対応する移動部材の移動量をシフトストロークと称する。アクセル開度センサ９６は、アクセル開度を検出し、制御装置８０に出力する。シフトポジションセンサ９７は、操作レバーにより指定（選択）された位置（シフトポジション）を検出し、制御装置８０に出力する。

制御装置８０は、エンジン１０、デュアルクラッチ装置２０、変速機構３０等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。これら各種制御を行うために、制御装置８０には、各種センサ類（９１〜９７）のセンサ値が入力される。

また、制御装置８０は、摩耗判定手段、到達判定手段、及び回転数差検出手段の一例としての摩耗判定部８１と、警告処理手段の一例としての警告処理部８２と、推力制御手段の一例としての変速制御部８３とを一部の機能要素として有する。これらの機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアである制御装置８０に含まれるものとして説明するが、これらの何れか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。

摩耗判定部８１は、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態（例えば、交換することが好ましい程度の摩耗状態）となっているか否かを判定する。なお、本実施形態では、各シンクロ機構５５のそれぞれのシンクロナイザリングＳＲ毎に判定を行う。本実施形態では、まず、摩耗判定部８１は、変速を行う際に、スリーブ５７がシンクロナイザリングＳＲによる出力主ギヤ５３（変速ギヤ）との回転同期が終了している位置（同期終了位置）に到達したか否かを、シフトストロークセンサ９５からのセンサ値により判定する。

また、摩耗判定部８１は、スリーブ５７が同期終了位置に到達したと判定した場合に、その時点におけるスリーブ５７の回転数と、出力主ギヤ５３の回転数との回転数差［ｒｐｍ］を検出する。ここで、スリーブ５７の回転数は、車速センサ９２により検出された出力軸回転数である。また、出力主ギヤ５３の回転数は、第１入力軸回転数センサ９３による第１入力軸３１の回転数と、第１入力軸３１から出力主ギヤ５３までのギヤ比とにより特定することができる。

また、摩耗判定部８１は、スリーブ５７が同期終了位置に到達したと判定した場合におけるスリーブ５７の回転数と、出力主ギヤ５３の回転数との回転数差が所定の閾値を超えるか否かを判定し、回転数差が所定の閾値を超える場合には、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっていると判定する。ここで、所定の閾値とは、シンクロナイザリングＳＲを用いたスリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転同期において、許容される回転数差である。

警告処理部８２は、摩耗判定部８１により、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態になっていると判定された場合に、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態であることを制御装置８０の図示しないメモリに記憶するとともに、そのことを、例えば、運転席に設けられたメータ類を表示する図示しないメータ部に出力する。これにより、運転者は、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっており、交換する必要があることを把握することができる。

変速制御部８３は、シフトポジションセンサ９７で検出される現在のシフトポジション、アクセル開度センサ９６により検出されるアクセル開度、車速センサ９２により検出される速度等に応じて、適切な変速段を特定し、変速シフタ８４を制御して、変速機構３０を適切な変速段とする。

また、変速制御部８３は、摩耗判定部８１により、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっていると判定されていない場合、すなわち、シンクロナイザリングＳＲが正常である場合には、スリーブ５７をそのシンクロナイザリングＳＲ方向にシフト移動させる際の推力が所定の推力（通常時推力）となるように変速シフタ８４を制御する。また、変速制御部８３は、摩耗判定部８１により、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっていると判定された場合、すなわち、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が大きい場合には、スリーブ５７をそのシンクロナイザリングＳＲ方向にシフト移動させる際の推力が通常時推力よりも弱い推力（消耗時推力）となるように変速シフタ８４を制御する。

次に、シンクロ機構５５及び周囲の構成を詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係るシンクロ機構を示す模式的な部分断面図である。

シンクロ機構５５は、出力軸３３に固定されたハブ５６と、出力主ギヤ５３に固定されたドグギヤ５４と、ハブ５６に回転不能且つ軸方向に移動可能に取り付けられたスリーブ５７と、スリーブ５７とドグギヤ５４との間に介装されたシンクロリングＳＲとを備えている。スリーブ５７の外周凹溝には、スリーブ５７を軸方向に移動させるシフトフォークＦ１が係合されている。

スリーブ５７の内周側には、スプライン歯５７Ｇが形成されている。シンクロナイザリングＳＲの外周側には、シンクロ歯ＳＧが形成されている。ドグギヤ５４の外周側には、ドグ歯５４Ｇが形成されている。

次に、所定の変速段への同期結合及びギヤイン動作の一例を説明する。

図３は、本発明の一実施形態に係るシンクロ機構による同期、ギヤイン動作を説明する図である。

変速制御部８３は、変速を行うと判断すると、変速シフタ８４を制御して、シフトフォークＦ１を所定のシフト方向への移動を開始させる。これにより、シフトフォークＦ１と係合するスリーブ５７が、ニュートラル位置から変速対象の出力主ギヤ５３に向けて移動を開始する。

スリーブ５７の移動が開始されると、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端が位置Ｐ１に到達してシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとの接触を開始し、図３（Ａ）に示すように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端が位置Ｐ２に到達し、スプライン歯５７Ｇとシンクロ歯ＳＧが広範囲で接触する状態となる。ここで、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端がシンクロ歯ＳＧと接触する瞬間においては、シンクロナイザリングＳＲに対して摩耗を発生させており、その摩耗量は、スリーブ５７の推力の大きさに強く関係している。すなわち、スリーブ５７の推力が大きいと、シンクロナイザリングＳＲの摩耗量が多くなる傾向にある。

図３（Ａ）に示す状態では、スリーブ５７のスプライン歯５７ＧがシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをシフト方向に押圧しており、シンクロナイザリングＳＲのコーン面がドグギヤ５４のコーン面と接触し、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との摩擦による回転同期が行われている。この際には、シンクロナイザリングＳＲには、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との間の回転数差に応じて同期荷重が生じており、同期荷重が大きい場合には、スリーブ５７は、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて更に進むことができない。

ここで、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が少ない場合には、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との摩擦による同期荷重が大きいので、スリーブ５７とドグギヤ５４との間の回転数差がなくなる、或いは十分に小さくなるまで、スリーブ５７は、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて更に進むことができない。しかしながら、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が多い場合には、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との摩擦による同期荷重が小さくなってしまうので、スリーブ５７とドグギヤ５４との間の回転数差が十分に小さくならないうちに、スリーブ５７がシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて更に進んでしまうこととなる。

その後、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との摩擦による同期荷重が小さくなると、スリーブ５７は、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて更に進み、図３（Ｂ）に示すように、スリーブ５７のスプライン歯５７ＧがシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧと接触しない位置Ｐ３に到達する。スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇが位置Ｐ３に到達すると、スリーブ５７がシンクロナイザリングＳＲを押圧することによる回転同期が終了する。

その後、スリーブ５７はさらにドグギヤ５４に近づくように移動し、図３（Ｃ）に示すように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端が位置Ｐ４に到達してドグギヤ５４のドグ歯５４Ｇとの接触を開始する。ここで、本実施形態では、摩耗判定部８１が判定に利用する同期終了位置は、位置Ｐ３以降であり、位置Ｐ４よりも手前の範囲内の位置としている。

その後、スリーブ５７がさらにドグギヤ５４に近づくように移動すると、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇが、ドグギヤ５４のドグ歯５４Ｇをかき分けて進み、図３（Ｄ）に示すように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端が位置Ｐ５よりも先のギヤイン位置に到達し、スプライン歯５７Ｇとドグ歯５４Ｇとが完全に噛合されることで、変速先の変速段へのギヤイン動作が終了する。ここで、シンクロナイザリングＳＲを用いた回転同期が十分でなく、スリーブ５７とドグギヤ５４との間の回転数差が十分に小さくなっていない場合には、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇがドグギヤ５４のドグ歯５４Ｇをかき分けて進む際に、スプライン歯５７Ｇやドグ歯５４Ｇに損傷を生じさせたり、異音を発生させたりしてしまう。

次に、制御装置８０による推力制御処理について説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係る推力制御処理のフローチャートである。

推力制御処理は、シンクロ機構５５のスリーブ５７を移動させて変速を行う際に実行される。なお、推力制御装置は、変速を行う際に常に実行されるようにしてもよく、また、複数回の変速を行うごとに１回実行されるようにしてもよく、１度実行した後、所定の期間が経過した以降において実行されるようにしてもよい。

摩耗判定部８１は、スリーブ５７が同期終了位置に到達したか否かを判定する（ステップＳ１１）。この結果、スリーブ５７が同期終了位置に到達したと判定していない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、摩耗判定部８１は、再びステップＳ１１を実行する。

一方、スリーブ５７が同期終了位置に到達したと判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、摩耗判定部８１は、スリーブ５７の回転数と、出力主ギヤ５３の回転数との回転数差を検出する（ステップＳ１２）。

次いで、摩耗判定部８１は、検出した回転数差が所定の閾値を超えるか否かを判定し（ステップＳ１３）、回転数差が所定の閾値を超えない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）には、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっておらず、適切に回転同期が実行されていることを意味しているので、摩耗判定部８１は、処理を終了する。

一方、回転数差が所定の閾値を超える場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）には、摩耗判定部８１は、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態になっていると判定し、シンクロナイザリングＳＲを交換する必要があるので、警告処理部８２は、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態であることを制御装置８０の図示しないメモリに記憶するとともに、そのことを示す警告を、例えば、運転席に設けられたメータ類を表示する図示しないメータ部に出力する（ステップＳ１４）。

次いで、変速制御部８３は、以降において、スリーブ５７をそのシンクロナイザリングＳＲ方向にシフト移動させる際の推力を通常時推力よりも低い消耗時推力となる様に設定し（ステップＳ１５）、処理を終了する。これにより、以降において、スリーブ５７をそのシンクロナイザリングＳＲ方向に移動させる場合には、変速制御部８３は、スリーブ５７を移動させる際の推力が消耗時推力となるように変速シフタ８４を制御することとなる。

次に、シンクロ機構５５による同期、ギヤイン動作を行う際のスリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差の変化と、スリーブ５７のシフトストロークの変化を説明する。

図５（Ａ）は、本発明の一実施形態に係るスリーブと、出力主ギヤとの回転数差の変化を示すタイミングチャートである。図５（Ｂ）は、本発明の一実施形態に係るシフトストロークの変化を示すタイミングチャートである。

まず、スリーブ５７を移動させる推力を通常推力（推力大）とし、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が少ない場合（摩耗少）における同期、ギヤイン動作を説明する。

時点Ｔ０において、ニュートラル位置から出力主ギヤ５３方向へのスリーブ５７の移動を開始する。この際、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差は、図５（Ａ）に示すように、大きくなっている。

その後、図５（Ｂ）に示すように、スリーブ５７は、時点Ｔ１において、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端がシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとの接触を開始する位置Ｐ１（図３参照）に到達する。このように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端がシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧと接触すると、スリーブ５７がシンクロナイザリングＳＲを押圧するので、シンクロナイザリングＳＲと出力主ギヤ５３のドグギヤ５４との摩擦による回転同期が行われ、図５（Ａ）に示すように、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差が減少し始める。なお、この時点では、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４とのコーン面同士の接触状態が安定していないので、シンクロナイザリングＳＲの摩耗を大きく進行させてしまう。

その後、時点Ｔ２において、スリーブ５７は、図５（Ｂ）に示すように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇと、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとが広い範囲で接触する位置Ｐ２に到達する。このように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇと、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとが広い範囲で接触すると、スリーブ５７の推力がシンクロナイザリングＳＲへの押圧に安定的に利用されて、シンクロナイザリングＳＲと出力主ギヤ５３のドグギヤ５４との摩擦による回転同期が行われることとなる。

ここで、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が少ないので、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との間での回転同期により比較的大きな同期荷重が生じることとなるので、スリーブ５７は、時点Ｔ６まで、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて更に進むことができずに位置Ｐ２に留まっている。

この間（時点Ｔ２〜Ｔ６）、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差は、図５（Ａ）に示すように、徐々に減少していき、時点Ｔ６では、ゼロ又は十分に小さい値となる。この結果、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との間での同期荷重がなくなる又は小さくなるので、時点Ｔ６には、スリーブ５７は、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて進み始めることとなる。

その後、時点Ｔ７において、スリーブ５７が同期終了位置（位置Ｐ３以降であって、位置Ｐ４よりも前の位置）に到達する。摩耗判定部８１は、スリーブ５７が同期終了位置に到達した場合（時点Ｔ７）におけるスリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差（この例では、０）を検出する。摩耗判定部８１は、この回転数差に基づいて、シンクロナイザリングＳＲの摩耗状態を判定する。

その後、スリーブ５７は、更に出力主ギヤ５３のドグギヤ５４の方向に進み、その後、時点Ｔ９において、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端が位置Ｐ５よりも先のギヤイン位置に到達し、スプライン歯５７Ｇとドグ歯５４Ｇとが完全に噛合されることで、変速先の変速段へのギヤイン動作が終了する。

次に、スリーブ５７を移動させる推力を通常推力（推力大）とし、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が多くなった場合（摩耗多）における同期、ギヤイン動作を説明する。

時点Ｔ０において、ニュートラル位置から出力主ギヤ５３方向へのスリーブ５７の移動を開始する。この際、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差は、図５（Ａ）に示すように、大きくなっている。

その後、図５（Ｂ）に示すように、スリーブ５７は、時点Ｔ１において、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端がシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとの接触を開始する位置Ｐ１（図３参照）に到達する。このように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端がシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧと接触すると、スリーブ５７がシンクロナイザリングＳＲを押圧するので、シンクロナイザリングＳＲと出力主ギヤ５３のドグギヤ５４との摩擦による回転同期が行われるので、図５（Ａ）に示すように、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差が減少し始める。なお、この時点では、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４とのコーン面同士の接触状態が安定していないので、シンクロナイザリングＳＲの摩耗を大きく進行させてしまう。

その後、時点Ｔ２において、スリーブ５７は、図５（Ｂ）に示すように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇと、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとが広い範囲で接触する位置Ｐ２に到達する。このように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇと、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとが広い範囲で接触すると、シンクロナイザリングＳＲと出力主ギヤ５３のドグギヤ５４との摩擦による回転同期が行われることとなる。

ここで、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が多いので、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との間での摩擦力が弱く、回転同期による同期荷重が小さくなってしまっている。このため、時点Ｔ２以降においては、スリーブ５７は、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて徐々に進んでしまう。

時点Ｔ２以降は、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差は、図５（Ａ）に示すように、徐々に減少していく。

その後、時点Ｔ５において、スリーブ５７が同期終了位置に到達してしまう。摩耗判定部８１は、スリーブ５７が同期終了位置に到達した場合（時点Ｔ５）におけるスリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差を検出する。この時点における回転数差は、摩耗判定部８１によりシンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態であるとの判定に用いられる閾値を超えており、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差を適切に減少させることができない、すなわち、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっていると判定されることとなる。

その後、スリーブ５７は、更に出力主ギヤ５３のドグギヤ５４の方向に進み、時点Ｔ８において、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端が位置Ｐ５よりも先のギヤイン位置に到達し、スプライン歯５７Ｇとドグ歯５４Ｇとが完全に噛合されることで、変速先の変速段へのギヤイン動作が終了する。ここで、少なくとも時点Ｔ５以降においては、シンクロナイザリングＳＲによる回転同期が行われないので、時点Ｔ８においては、時点Ｔ５におけるスリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差が維持された状態となっている。このため、時点Ｔ８において、スプライン歯５７Ｇとドグ歯５４Ｇとが完全に噛合される際に、スプライン歯５７Ｇやドグ歯５４Ｇが損傷してしまったり、或いは異音を発生させたりしてしまうことがある。

次に、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が多くなった場合（摩耗多）であって、スリーブ５７を移動させる推力を摩耗時推力（推力小）に変更した場合における同期、ギヤイン動作を説明する
時点Ｔ０において、ニュートラル位置から出力主ギヤ５３方向へのスリーブ５７の移動を開始する。この際、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差は、図５（Ａ）に示すように、大きくなっている。

その後、図５（Ｂ）に示すように、スリーブ５７は、時点Ｔ３において、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端がシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとの接触を開始する位置Ｐ１に到達する。このように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端がシンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧと接触すると、スリーブ５７がシンクロナイザリングＳＲを押圧するので、シンクロナイザリングＳＲと出力主ギヤ５４のドグギヤ５４との摩擦による回転同期が行われるので、図５（Ａ）に示すように、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差が減少し始める。なお、この時点では、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４とのコーン面同士の接触状態が安定していないので、シンクロナイザリングＳＲの摩耗を進行させてしまうこととなる。しかしながら、この場合においては、スリーブ５７の推力を摩耗時推力としているので、スリーブ５７の推力を通常時推力としている場合に比して、シンクロナイザリングＳＲの摩耗の進行を低減することができる。

その後、時点Ｔ４において、スリーブ５７は、図５（Ｂ）に示すように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇと、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとが広い範囲で接触する位置Ｐ２に到達する。このように、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇと、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧとが広い範囲で接触すると、シンクロナイザリングＳＲと出力主ギヤ５４のドグギヤ５４との摩擦による回転同期が効果的に行われることとなる。

ここで、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が多いので、シンクロナイザリングＳＲとドグギヤ５４との間での摩擦力が弱く、回転同期による同期荷重が小さくなってしまっている。このため、時点Ｔ４以降においては、スリーブ５７は、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて徐々に進んでしまう。しかしながら、スリーブ５７の推力を摩耗時推力としているので、スリーブ５７の推力を通常時推力としている場合に比して、シンクロナイザリングＳＲと出力主ギヤ５３との単位時間当たりの摩擦熱の発生を抑えることができ、シンクロナイザリングＳＲの摩耗の進行を低減することができる。また、スリーブ５７の推力を摩耗時推力としているので、シンクロナイザリングＳＲのシンクロ歯ＳＧをかき分けて進む力が弱くなり、スリーブ５７の進行速度を抑えることができ、シンクロナイザリングＳＲによる回転同期を比較的長い間行うことができる。

時点Ｔ４以降は、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差は、図５（Ａ）に示すように、徐々に減少していく。

その後、時点Ｔ１０において、スリーブ５７が同期終了位置に到達してしまう。摩耗判定部８１は、スリーブ５７が同期終了位置に到達した場合（時点Ｔ１０）におけるスリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差を検出する。この時点における回転数差は、スリーブ５７を移動させる推力を通常推力とし、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が多くなった場合における同期、ギヤイン動作時より小さくすることができる。

その後、スリーブ５７は、更に出力主ギヤ５３のドグギヤ５４の方向に進み、時点Ｔ１１において、スリーブ５７のスプライン歯５７Ｇの先端が位置Ｐ５よりも先のギヤイン位置に到達し、スプライン歯５７Ｇとドグ歯５４Ｇとが完全に噛合されることで、変速先の変速段へのギヤイン動作が終了する。ここで、少なくとも時点Ｔ１０以降においては、シンクロナイザリングＳＲによる回転同期が行われないので、時点Ｔ１１においては、時点Ｔ１０におけるスリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差が維持された状態となっている。ここで、スリーブ５７と出力主ギヤ５３との回転数差は、スリーブ５７を移動させる推力を通常推力とし、シンクロナイザリングＳＲの摩耗が多くなった場合における同期、ギヤイン動作時より小さくすることができているので、時点Ｔ１１において、スプライン歯５７Ｇとドグ歯５４Ｇとが完全に噛合される際に、スプライン歯５７Ｇやドグ歯５４Ｇが損傷してしまったり、或いは異音を発生させたりしてしまうことを低減することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る制御装置８０によると、摩耗判定部８１が、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっているか否かを判定し、変速制御部８３が摩耗判定部８１によりシンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっていると判定された場合に、変速シフタ８４によりスリーブ５７をシフト移動させる際におけるスリーブ５７に加える推力を通常時の推力よりも弱くするように制御するようにしたので、以降における変速時に、シンクロナイザリングＳＲに発生する摩耗を容易且つ適切に抑制することができる。このため、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となったと検出された場合に、シンクロナイザリングＳＲが交換されるまでの間において、シンクロナイザリングＳＲによる摩耗の進行を抑制することができ、シンクロナイザリングＳＲの機能が比較的有効に発揮される時間を長期化することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上記実施形態では、動力源として、エンジン１０を用いて説明したが、本発明はこれに限られず、動力源としては、電動モータや油圧モータであってもよい。

また、上記実施形態では、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となった場合に、ニュートラル位置からドグギヤ５４に係合するまでの全区間において、スリーブ５７の推力を通常推力よりも低い推力となる様に制御していたが、本発明はこれに限られず、スリーブ５７がシンクロナイザリングＳＲと接触し、シンクロナイザリングＳＲを押圧する範囲のみにおいて、スリーブ５７の推力を通常推力よりも低い推力となる様に制御するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、シフトストロークセンサ９５により検出されるシフトストローク量により、スリーブ５７が同期終了位置に到達したか否かを判定するようにしていたが、本発明はこれに限られず、例えば、スリーブ５７が同期終了位置に到達した場合に、変速シフタ８４のスリーブ５７を移動させる移動部材又はスリーブ５７が接触してオンとなるようにスイッチを配置させておき、スイッチのオン／オフの状態に基づいて、スリーブ５７が同期終了位置に到達したか否かを判定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、同期終了位置に到達した際のスリーブ５７の回転数と、変速ギヤ５３の回転数との回転数差に基づいて、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態であるか否かを判定するようにしていたが、本発明はこれに限られず、シンクロナイザリングＳＲが所定の摩耗状態となっていることを判定できる方法であれば任意の方法を用いてよい。

また、上記実施形態では、変速機として、副変速部４０を有するデュアルクラッチ式変速機１を例に挙げていたが、本発明はこれに限られず、シンクロ機構を有する変速機であればよい。

１ デュアルクラッチ式変速機
１０ エンジン
１１ 出力軸
２０ デュアルクラッチ装置
２１ 第１クラッチ
２２ 第２クラッチ
３０ 変速機構
４０ 副変速部
５０ 主変速部
８０ 制御装置
８１ 摩耗判定部
８２ 警告処理部
８３ 変速制御部
８４ 変速シフタ
９１ エンジン回転数センサ
９２ 車速センサ
９３ 第１入力軸回転数センサ
９４ 第２入力軸回転数センサ
９５ シフトストロークセンサ
９６ アクセル開度センサ
９７ シフトポジションセンサ

Claims (4)

1. 動力源からの駆動力が入力されるインプットシャフトと、駆動力を出力するアウトプットシャフトと、複数の変速ギヤと、前記変速ギヤに固定されたドグギヤと噛合わされることにより、前記インプットシャフトから前記アウトプットシャフトへの駆動力の伝達経路を確立するスリーブと、前記ドグギヤと前記スリーブとの間に介装され、前記スリーブに押圧されることにより、前記変速ギヤと前記スリーブとの回転を同期させるように作用するシンクロナイザリングと、前記スリーブを所定のニュートラル位置から前記ドグギヤに噛合わされる方向にシフト移動させる移動機構部と、を有する変速機の制御装置であって、
   前記シンクロナイザリングが所定の摩耗状態となっているか否かを判定する摩耗判定手段と、
   前記摩耗判定手段により前記シンクロナイザリングが前記所定の摩耗状態となっていると判定された場合に、前記移動機構部により前記スリーブをシフト移動させる際における、少なくとも前記スリーブが前記シンクロナイザリングを押圧する範囲において前記スリーブに加える推力を通常時の推力よりも弱くするように制御する推力制御手段と、
   を備える変速機の制御装置。
2. 前記シンクロナイザリングによる前記変速ギヤとの回転同期が終了している所定の同期終了位置に前記スリーブが到達したか否かを判定する到達判定手段と、
   前記到達判定手段により、前記スリーブが前記同期終了位置に到達したと判定された場合に、その時点における前記スリーブの回転数と、前記変速ギヤの回転数との回転数差を検出する回転数差検出手段と、を更に備え、
   前記摩耗判定手段は、前記回転数差検出手段により検出された前記回転数差が所定の閾値よりも大きい場合に、前記シンクロナイザリングが所定の摩耗状態になっていると判定する
   請求項１に記載の変速機の制御装置。
3. 前記所定の同期終了位置は、前記スリーブが前記シンクロナイザリングを押圧する範囲よりも前記変速ギヤ側であり、且つ、前記スリーブが前記変速ギヤの前記ドグギヤと接触する位置より手前の位置である
   請求項２に記載の変速機の制御装置。
4. 前記摩耗判定手段により、前記シンクロナイザリングが前記所定の摩耗状態となっていると判定された場合に、前記シンクロナイザリングの交換が必要であることを示す警告を出力する警告処理手段を更に備える
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の変速機の制御装置。

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