JP4304928B2

JP4304928B2 - 変速制御装置及び方法

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Publication number: JP4304928B2
Application number: JP2002208115A
Authority: JP
Inventors: 伸之西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2022-07-17
Also published as: JP2004050891A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御する変速制御装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、車両用の変速機において、部品数及びコストの低減を図るため、機械的なシンクロ機構を省略し、代わりにシンクロ制御なるものを行って変速（ギヤイン）の際の同期を図ることが行われている。
【０００３】
例えば、車輪側に連動する主軸と、エンジン及びクラッチ側に連動する副軸とを備えた二軸式変速機において、シフトダウン時などのように、変速先のギヤ段における副軸側の回転数が主軸側の回転数よりも低い場合にはダブルクラッチ制御を実行する。即ち、クラッチを断してギヤ抜きする一方で、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な目標副軸回転数を算出し、エンジン回転数がその目標副軸回転数に相当する回転数になるようにエンジンの燃料噴射制御を実行する。その後、クラッチを一時的に接して副軸回転数を目標副軸回転数まで上昇させて主軸側と副軸側とを同期させる。そこで再度クラッチを断してギヤインを行う。
【０００４】
なお、本明細書でいう「回転数」とは単位時間当たりの回転数、例えばｒｐｍを単位とする値であり、回転速度に相当するものである。
【０００５】
一方、シフトアップ時などのように、変速先のギヤ段における副軸側の回転数が主軸側の回転数よりも高い場合は、副軸ブレーキ制御（カウンタシャフトブレーキ制御、以下ＣＳＢ制御という）を実行する。即ち、クラッチを断してギヤ抜きを行う一方で、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な目標副軸回転数を算出し、副軸に設けられた副軸ブレーキ手段を用いて副軸を目標副軸回転数まで減速制動して主軸側と副軸側とを同期させてギヤインを実行する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、副軸ブレーキ手段による制動力が大きすぎた場合や、一度ギヤインに失敗して再度ギヤインを実行しようとした場合などに、副軸の回転数が目標副軸回転数を下回ってしまう場合がある。特に、車両の油温が低いときは、変速機内のオイルの粘性が高く副軸の回転に対する抵抗が大きいのでこのような現象が起こりやすい。
【０００７】
そこで従来は、副軸の回転数が目標副軸回転数を下回ってしまった場合、クラッチを一時的に接して副軸回転数を目標副軸回転数まで上昇させてギヤインを行っていた。
【０００８】
これを図１４を用いて説明する。図の上側はクラッチの断接状態を示しており、下側は副軸に連動するクラッチの出力軸（変速機の入力軸）の回転数を示している。
【０００９】
まず、時刻ｔ１において変速指示信号があった場合、クラッチを断側に作動する。そして、クラッチが、半クラッチ領域に入る位置Ｐ１まで断側に移動したら変速機のギヤ抜きを開始する（時刻ｔ２）。
【００１０】
一方、変速先のギヤ段における主軸側と副軸側とを同期させるために必要な目標副軸回転数を算出し、その目標副軸回転数に相当する目標クラッチ出力軸回転数Ｘを算出する。そして、クラッチがＰ１まで断側に移動したら（時刻ｔ２）副軸ブレーキ手段を作動させて副軸を減速制動する。従って、副軸に連動するクラッチ出力軸も当然減速する。
【００１１】
ここで、時刻ｔ３に示すように、副軸ブレーキ手段による制動が大きすぎた等の理由によりクラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Ｘを下回ってしまったとする。つまり、副軸の回転数が目標副軸回転数を下回ってしまった場合である。
【００１２】
この場合、直ちにクラッチが接側へと作動される。クラッチがつながり始めると、クラッチ出力軸及び副軸にエンジンの駆動力が伝わり回転数が上昇する。そして、クラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Ｘと同期したらギヤインが実行される（時刻ｔ４）。
【００１３】
しかしながら、このような従来の変速制御を実行した場合、ギヤイン時（時刻ｔ４）に変速機でギヤ鳴りが発生する場合があった。その理由としては、次の点が挙げられる。
【００１４】
▲１▼．ギヤインを行うときにクラッチが接続された状態であるため、エンジンの駆動力（負荷）が変速先のギヤに伝達され、被同期側のドグにスリーブを入れる際の抵抗が大きく同期がとりにくい。
【００１５】
▲２▼．エンジン側には機械的な制動力が作用しないため、図１４に点線Ｙで示すように、エンジン回転数はクラッチ出力軸回転数と比べて減速の割合が小さい。従って、時刻ｔ３でクラッチを接するときのエンジン回転数とクラッチ出力軸回転数との差が大きい場合がある。その結果、クラッチを接したときにクラッチ出力軸及び副軸が比較的大きな加速度で加速することになり、これもスリーブをドグに入れる際の抵抗増大の要因になる。
【００１６】
そこで、本発明の目的は、副軸回転速度が目標副軸回転速度を下回ってしまった場合に、クラッチを接して副軸回転速度を上昇させてギヤインを実行する際のギヤ鳴りを防止した変速制御装置及び方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車輪側に連動する主軸とエンジン及びクラッチ側に連動する副軸とを備え、かつ変速時に変速先のギヤ段における主軸側と副軸側とを同期させるための機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御するものであり、上記ノンシンクロギヤ段へ変速するときであって、変速先のギヤ段における上記副軸側の回転速度が上記主軸側の回転速度よりも高いときには、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な上記副軸の回転速度の下限値である目標副軸回転速度を算出し、上記クラッチを断してギヤ抜きを行った後、上記副軸に設けられた副軸ブレーキ手段によって上記副軸を上記目標副軸回転速度まで減速制動してギヤインを行う変速制御装置であって、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度を下回った場合に、上記クラッチを接して上記副軸の回転速度を上記目標副軸回転速度以上まで上昇させ、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度に達した際の上記エンジンの回転速度と、上記目標副軸回転速度に相当する目標クラッチ出力軸回転速度との差を求め、該差が所定値よりも小さいときには、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行い、上記差が所定値以上のときには、上記クラッチを再び断側に作動すると共に、クラッチが断側に移動し、その後上記副軸の回転速度が下降を開始するまでの時間に相当する所定の設定期間が経過するまではギヤインを禁止し、上記設定時間経過後にギヤイン禁止を解除し、上記副軸の回転速度が下降して上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行うものである。
【００１９】
また、上記差が所定値以上のときに、上記クラッチを再び断側に作動させた際に上記副軸ブレーキ手段により副軸を減速制動するようにしても良い。
【００２１】
更に本発明は、車輪側に連動する主軸とエンジン及びクラッチ側に連動する副軸とを備え、かつ変速時に変速先のギヤ段における主軸側と副軸側とを同期させるための機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御する方法であり、上記ノンシンクロギヤ段へ変速するときであって、変速先のギヤ段における上記副軸側の回転速度が上記主軸側の回転速度よりも高いときには、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な上記副軸の回転速度の下限値である目標副軸回転速度を算出し、上記クラッチを断してギヤ抜きを行った後、上記副軸に設けられた副軸ブレーキ手段によって上記副軸を上記目標副軸回転速度まで減速制動してギヤインを行う変速制御方法であって、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度を下回った場合に、上記クラッチを接して上記副軸の回転速度を上記目標副軸回転速度以上まで上昇させ、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度に達した際の上記エンジンの回転速度と、上記目標副軸回転速度に相当する目標クラッチ出力軸回転速度との差を求め、該差が所定値よりも小さいときには、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行い、上記差が所定値以上のときには、上記クラッチを再び断側に作動すると共に、クラッチが断側に移動し、その後上記副軸の回転速度が下降を開始するまでの時間に相当する所定の設定期間が経過するまではギヤインを禁止し、上記設定時間経過後にギヤイン禁止を解除し、上記副軸の回転速度が下降して上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行うようにしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２３】
本実施形態は、本出願人が特開２００１−２６３４７２号公報で開示している自動変速装置に適用したものであり、まず、自動変速装置の概要を説明する。
【００２４】
図１に本実施形態に係る車両の自動変速装置を示す。ここでは車両がトレーラを牽引するトラクタであり、エンジンがディーゼルエンジンである。図示するように、エンジン１にクラッチ２を介して変速機３が取り付けられ、変速機３の出力軸４（図２参照）が図示しないプロペラシャフトに連結されて後輪（図示せず）を駆動するようになっている。エンジン１はエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）６によって電子制御される。即ち、ＥＣＵ６は、エンジンの回転数を検出するエンジン回転センサ７とアクセル開度を検出するアクセル開度センサ８との出力から現在のエンジン回転速度及びエンジン負荷を読取り、主にこれらに基づいて燃料噴射ポンプ１ａの電子ガバナ１ｄを制御し、燃料噴射時期及び燃料噴射量を制御する。一方、変速機３の変速中は、アクセル開度センサ８によって検知される実アクセル開度と無関係にＥＣＵ６自らが加工した疑似アクセル開度なるものに基づいてエンジン制御を実行する。これは特に後述するダブルクラッチ制御において必要である。
【００２５】
図２に示すように、エンジンのクランク軸にフライホイール１ｂが取り付けられ、フライホイール１ｂの外周にリングギヤ１ｃが形成され、リングギヤ１ｃの歯が通過する度にエンジン回転センサ７がパルスを出力し、ＥＣＵ６が単位時間当たりのパルス数をカウントしてエンジン回転数を算出する。
【００２６】
図１に示すように、ここではクラッチ２と変速機３とがトランスミッションコントロールユニット（ＴＭＣＵ）９の制御信号に基づいて自動制御される。即ちかかる自動変速装置には自動クラッチ装置と自動変速機とが備えられる。ＥＣＵ６とＴＭＣＵ９とは互いにバスケーブル等を介して接続され、相互に連絡可能である。
【００２７】
図２に示すように、クラッチ２は機械式摩擦クラッチであり、入力側をなすフライホイール１ｂ、出力側をなすドリブンプレート２ａ、及びドリブンプレート２ａをフライホイール１ｂに摩擦接触或いは離反させるプレッシャプレート２ｂから構成される。そしてクラッチ２は、クラッチアクチュエータ１０（図１参照）によりプレッシャプレート２ｂを軸方向に操作し、基本的には自動断接され、ドライバの負担を軽減し得るものとなっている。一方、微低速バックに際しての微妙なクラッチワークや、非常時のクラッチ急断等を可能とするため、ここではクラッチペダル１１（図１参照）によるマニュアル断接も可能となっている。所謂セレクティブオートクラッチの構成である。図１に示すように、クラッチ位置（即ちプレッシャプレート２ｂの位置）を検知するクラッチストロークセンサ１４と、クラッチペダル１１の位置（踏み込み量）を検知するクラッチペダルストロークセンサ１６とが設けられ、それぞれＴＭＣＵ９に接続される。
【００２８】
図３に分かりやすく示すが、クラッチアクチュエータ（クラッチブースタ）１０は実線で示す二系統の空圧通路ａ，ｂを通じてエアタンク５に接続され、エアタンク５から供給される空圧で作動する。一方の通路ａがクラッチ自動断接用、他方の通路ｂがクラッチマニュアル断接用である。一方の通路ａが二股状に分岐され、そのうちの一方に自動断接用の電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２が直列に設けられ、他方に非常用の電磁弁ＭＶＣＥが設けられる。分岐合流部にダブルチェックバルブＤＣＶ１が設けられる。他方の通路ｂに、クラッチアクチュエータ１０に付設される油圧作動弁１２が設けられる。両通路ａ，ｂの合流部にもダブルチェックバルブＤＣＶ２が設けられる。ダブルチェックバルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２は差圧作動型の三方弁である。
【００２９】
上記電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２，ＭＶＣＥはＴＭＣＵ９によりＯＮ／ＯＦＦ制御され、ＯＮのとき上流側を下流側に連通し、ＯＦＦのとき上流側を遮断して下流側を大気開放する。まず自動側を説明すると、電磁弁ＭＶＣ１は単にイグニッションキーのＯＮ／ＯＦＦに合わせてＯＮ／ＯＦＦされるだけである。イグニッションキーＯＦＦ、つまり停車中はＯＦＦとなり、エアタンク５からの空圧を遮断する。電磁弁ＭＶＣ２は比例制御弁で、供給又は排出エア量を自由にコントロールできる。これはクラッチの断接速度制御を行うためである。電磁弁ＭＶＣ１，ＭＶＣ２がともにＯＮだとエアタンク５の空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ１，ＤＣＶ２をそれぞれ切り換えてクラッチアクチュエータ１０に供給される。これによりクラッチが分断される。クラッチを接続するときはＭＶＣ２のみがＯＦＦされ、これによりクラッチアクチュエータ１０の空圧がＭＶＣ２から排出されてクラッチが接続される。
【００３０】
ところでもし仮にクラッチ分断中に電磁弁ＭＶＣ１又はＭＶＣ２に異常が生じ、いずれかがＯＦＦとなると、ドライバの意思に反してクラッチが急接されてしまう。そこでこのような異常がＴＭＣＵ９の異常診断回路で検知されたら、即座に電磁弁ＭＶＣＥをＯＮする。すると電磁弁ＭＶＣＥを通過した空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ１を逆に切り換えてクラッチアクチュエータ１０に供給され、クラッチ分断状態が維持され、クラッチ急接が防止される。
【００３１】
次にマニュアル側を説明する。クラッチペダル１１の踏込み・戻し操作に応じてマスタシリンダ１３から油圧が給排され、この油圧が破線で示す油圧通路１３ａを介して油圧作動弁１２に供給される。これによって油圧作動弁１２が開閉され、クラッチアクチュエータ１０への空圧の給排が行われ、クラッチ２のマニュアル断接が実行される。油圧作動弁１２が開くと、これを通過した空圧がダブルチェックバルブＤＣＶ２を切り換えてクラッチアクチュエータ１０に至る。なお、クラッチ２の自動断接とマニュアル断接とが干渉した場合はマニュアル断接を優先させるようになっている。
【００３２】
図２に詳細に示すように、変速機３は基本的に主軸（メインシャフト）３３及び副軸（カウンタシャフト）３２を備えた常時噛み合い式の多段変速機で、前進１６段、後進２段に変速可能である。変速機３はメインギヤ１８と、その入力側及び出力側にそれぞれ副変速機としてのスプリッタ１７及びレンジギヤ１９を備える。そして、入力軸１５（クラッチ２の出力軸）に伝達されてきたエンジン動力をスプリッタ１７、メインギヤ１８、レンジギヤ１９へと順に送って出力軸４に出力する。
【００３３】
変速機３を自動変速すべくギヤシフトユニットＧＳＵが設けられ、これはスプリッタ１７、メインギヤ１８、レンジギヤ１９それぞれの変速を担当するスプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２から構成される。これらアクチュエータもクラッチブースタ１０同様空圧作動され、ＴＭＣＵ９によって制御される。各ギヤ１７，１８，１９の現在ポジションはギヤポジションスイッチ２３（図１参照）で検知される。副軸３２の回転速度が副軸回転センサ２６で検知され、出力軸４の回転速度が出力軸回転センサ２８で検知される。これら検知信号はＴＭＣＵ９に送られる。
【００３４】
また、ＴＭＣＵ９は、出力軸回転センサ２８により検知された現在の出力軸回転速度に基づいて現在の車速を算出し、これをスピードメータに表示する。
【００３５】
この自動変速機ではマニュアルモードが設定され、ドライバのシフトチェンジ操作に基づくマニュアル変速が可能である。この場合、図１に示すように、クラッチ２の断接制御及び変速機３の変速制御は運転席に設けられたシフトチェンジ装置２９からの変速指示信号を合図に行われる。即ち、ドライバが、シフトチェンジ装置２９のシフトレバー２９ａをシフト操作すると、シフトチェンジ装置２９に内蔵されたシフトスイッチが作動（ＯＮ）し、変速指示信号がＴＭＣＵ９に送られ、これを基にＴＭＣＵ９はクラッチアクチュエータ１０、スプリッタアクチュエータ２０、メインアクチュエータ２１及びレンジアクチュエータ２２を適宜作動させ、一連の変速操作（クラッチ断→ギヤ抜き→ギヤ入れ→クラッチ接）を実行する。そしてＴＭＣＵ９は現在のシフト段をモニター３１に表示する。
【００３６】
図１に示すシフトチェンジ装置２９において、Ｒはリバース、Ｎはニュートラル、Ｄはドライブ、ＵＰは手動シフトアップ位置、ＤＯＷＮは手動シフトダウン位置をそれぞれ意味する。シフトスイッチはこれら各ポジションに応じた信号を出力する。また運転席に、変速モードをマニュアル変速モードと自動変速モードとの間で切り換えるモードスイッチ２４と、変速を１段ずつ行う通常モードと１段飛ばしで行うスキップモードとを切り換えるスキップスイッチ２５とが設けられる。
【００３７】
自動変速モードでシフトレバー２９ａがＤレンジに位置しているときは、基本的に後述するシフトアップマップ及びシフトダウンマップ（以下、両者を総合して単にシフトマップと言うときもある）に従って変速機３の自動変速が行われる。この自動変速モード中に、ドライバがシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに手動操作した場合、シフトマップとは無関係にドライバの手動操作に応じて変速機３がシフトアップ又はシフトダウンされる。このとき、スキップスイッチ２５がＯＦＦ（通常モード）であれば、シフトレバー２９ａの１回の操作により、変速は１段ずつ行われる。これはトレーラ牽引時等、積載荷重が比較的大きいときに有効である。またスキップスイッチ２５がＯＮ（スキップモード）なら変速は１段飛ばしで行われる。これはトレーラを牽引してないときや荷が軽いときなどに有効である。
【００３８】
一方、マニュアル変速モードのときは、変速は完全にドライバの意思に従う。シフトレバー２９ａがＤレンジのときは変速は行われず、現在ギヤが保持され、ドライバの積極的な意思でシフトレバー２９ａをＵＰ又はＤＯＷＮに操作したときのみ、シフトアップ又はシフトダウンが可能である。このときも前記同様、スキップスイッチ２５がＯＦＦなら１回の操作につき変速は１段ずつ行われ、スキップスイッチ２５がＯＮなら変速は１段飛ばしで行われる。このモードではＤレンジは現ギヤ段を保持するＨ（ホールド）レンジとなる。
【００３９】
なお、運転席に非常用変速スイッチ２７が設けられ、ＧＳＵの電磁弁等が故障したときはスイッチ２７の手動切換により変速できるようになっている。
【００４０】
図２に示すように、変速機３にあっては、変速機入力軸（クラッチ出力軸）１５、主軸３３及び変速機出力軸４が同軸上に配置され、副軸３２がそれらの下方に平行配置される。入力軸１５がクラッチ２のドリブンプレート２ａに接続され、入力軸１５と主軸３３とが相対回転可能に支持される。
【００４１】
まずスプリッタ１７とメインギヤ１８の構成を説明する。入力軸１５にインプットギヤＳＨが回転可能に取り付けられる。また主軸３３にも前方から順にギヤＭ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１，ＭＲが回転可能に取り付けられる。ＭＲを除くギヤＳＨ，Ｍ４，Ｍ３，Ｍ２，Ｍ１は、それぞれ副軸３２に固設されたカウンタギヤＣＨ，Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ１に常時噛合される。ギヤＭＲはアイドルリバースギヤＩＲに常時噛合され、アイドルリバースギヤＩＲは副軸３２に固設されたカウンタギヤＣＲに常時噛合される。
【００４２】
入力軸１５及び主軸３３に取り付けられた各ギヤＳＨ，Ｍ４…に、当該ギヤを選択し得るようドグギヤ３６が一体的に設けられ、これらドグギヤ３６に隣接して入力軸１５及び主軸３３に第１〜第４ハブ３７〜４０が固設される。第１〜第４ハブ３７〜４０には第１〜第４スリーブ４２〜４５が嵌合される。ドグギヤ３６及び第１〜第４ハブ３７〜４０の外周部と、第１〜第４スリーブ４２〜４５の内周部とにスプラインが形成されており、第１〜第４スリーブ４２〜４５は第１〜第４ハブ３７〜４０に常時係合して入力軸１５又は主軸３３と同時回転すると共に、前後にスライド移動してドグギヤ３６に対し選択的に係合・離脱する。即ち、スプリッタ１７におけるハブ３７とドグ３６、およびメインギヤ１８における副軸３２側のドグ３６と主軸３３側のハブ３７〜４０とをスリーブ４２〜４５により係合・離脱させることによりギヤイン・ギヤ抜きが行われる。第１スリーブ４２の移動をスプリッタアクチュエータ２０で行い、第２〜第４スリーブ４３〜４５の移動をメインアクチュエータ２１で行う。
【００４３】
このように、スプリッタ１７とメインギヤ１８とは各アクチュエータ２０，２１によって自動変速され得る常時噛み合い式の構成とされる。また、スプリッタ１７は、そのスプライン部に通常の機械的なシンクロ機構が存在するものであるが、メインギヤ１８の各ギヤ段は各スプライン部にシンクロ機構が存在しないノンシンクロギヤ段となっている。このため、メインギヤ１８の変速を伴う変速を実行する場合、後述のシンクロ制御なるものを行って副軸３２側のドグギヤ回転数と主軸３３側のスリーブ回転数とを同期させて変速するようにしている。ここではメインギヤ１８以外にスプリッタ１７にもニュートラルポジションが設けられ、所謂ガラ音対策がなされている（特願平11-319915 号参照）。
【００４４】
次にレンジギヤ１９の構成を説明する。レンジギヤ１９は遊星歯車機構３４を採用しており、ハイ・ローいずれかのポジションに切り替えることができる。遊星歯車機構３４は、主軸３３の最後端に固設されたサンギヤ６５と、その外周に噛合される複数のプラネタリギヤ６６と、プラネタリギヤ６６の外周に噛合される内歯を有したリングギヤ６７とからなる。各プラネタリギヤ６６は共通のキャリア６８に回転可能に支持され、キャリア６８は変速機出力軸４に連結される。リングギヤ６７は管部６９を一体的に有し、管部６９は出力軸４の外周に相対回転可能に嵌め込まれて出力軸４とともに二重軸を構成する。
【００４５】
第５ハブ４１が管部６９に一体的に設けられる。また第５ハブ４１の後方に隣接して、出力軸４に出力軸ドグギヤ７０が一体的に設けられる。第５ハブ４１の前方に隣接して、ミッションケース側に固定ドグギヤ７１が設けられる。第５ハブ４１の外周に第５スリーブ４６が嵌合される。これら第５ハブ４１、出力軸ドグギヤ７０、固定ドグギヤ７１及び第５スリーブ４６にも前記同様にスプラインが形成され、第５スリーブ４６が第５ハブ４１に常時係合すると共に、前後にスライド移動して出力軸ドグギヤ７０又は固定ドグギヤ７１に対し選択的に係合・離脱する。第５スリーブ４６の移動がレンジアクチュエータ２２で行われる。レンジギヤ１９のスプライン部には機械的なシンクロ機構が存在する。
【００４６】
第５スリーブ４６が前方に移動するとこれが固定ドグギヤ７１に係合し、第５ハブ４１と固定ドグギヤ７１とが連結される。これによりリングギヤ６７がミッションケース側に固定され、出力軸４が１より大きい比較的大きな減速比（ここでは４．５）で回転駆動されるようになる。これがローのポジションである。
【００４７】
一方、第５スリーブ４６が後方に移動するとこれが出力軸ドグギヤ７０に係合し、第５ハブ４１と出力軸ドグギヤ７０とが連結される。これによりリングギヤ６７とキャリア６８とが互いに固定され、出力軸４が１の減速比で直結駆動されるようになる。これがハイのポジションである。このようにかかるレンジギヤ１９ではハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なる。
【００４８】
結局、この変速機３では、前進側において、スプリッタ１７でハイ・ローの２段、メインギヤ１８で４段、レンジギヤ１９でハイ・ローの２段に変速可能であり、計２×４×２＝１６段に変速することができる。また後進側では、スプリッタ１７のみでハイ・ローを切り替えて２段に変速することができる。
【００４９】
次に、各アクチュエータ２０，２１，２２について説明する。これらアクチュエータはエアタンク５の空圧で作動する空圧シリンダと、空圧シリンダへの空圧の給排を切り替える電磁弁とで構成される。そしてこれら電磁弁がＴＭＣＵ９で選択的に切り替えられ、空圧シリンダを選択的に作動させるようになっている。スプリッタアクチュエータ２０は、ダブルピストンを有した空圧シリンダ４７と三つの電磁弁ＭＶＨ，ＭＶＦ，ＭＶＧとで構成される。スプリッタ１７をニュートラルにするときはＭＶＨ／ＯＮ，ＭＶＦ／ＯＦＦ，ＭＶＧ／ＯＮとされる。スプリッタ１７をハイにするときはＭＶＨ／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＦＦ，ＭＶＧ／ＯＮとされる。スプリッタ１７をローにするときはＭＶＨ／ＯＦＦ，ＭＶＦ／ＯＮ，ＭＶＧ／ＯＦＦとされる。
【００５０】
メインアクチュエータ２１は、ダブルピストンを有しセレクト側の動作を担当する空圧シリンダ４８と、シングルピストンを有しシフト側の動作を担当する空圧シリンダ４９とを備える。空圧シリンダ４８には三つの電磁弁ＭＶＣ，ＭＶＤ，ＭＶＥが設けられ、空圧シリンダ４９には二つの電磁弁ＭＶＢ，ＭＶＡが設けられる。
【００５１】
セレクト側空圧シリンダ４８は、ＭＶＣ／ＯＦＦ，ＭＶＤ／ＯＮ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の下方に移動し、メインギヤの３ｒｄ、４ｔｈ又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，ＭＶＥ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤの１ｓｔ、２ｎｄ又はＮ２を選択可能とし、ＭＶＣ／ＯＮ，ＭＶＤ／ＯＦＦ，ＭＶＥ／ＯＦＦのとき図の上方に移動し、メインギヤのＲｅｖ又はＮ１を選択可能とする。
【００５２】
シフト側空圧シリンダ４９は、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＮのとき中立となり、メインギヤのＮ１、Ｎ２又はＮ３を選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＮ，ＭＶＢ／ＯＦＦのとき図の左側に移動し、メインギヤの２ｎｄ，４ｔｈ又はＲｅｖを選択可能とし、ＭＶＡ／ＯＦＦ，ＭＶＢ／ＯＮのとき図の右側に移動し、メインギヤの１ｓｔ又は３ｒｄを選択可能とする。
【００５３】
レンジアクチュエータ２２は、シングルピストンを有した空圧シリンダ５０と二つの電磁弁ＭＶＩ，ＭＶＪとで構成される。空圧シリンダ５０は、ＭＶＩ／ＯＮ，ＭＶＪ／ＯＦＦのとき図の右側に移動し、レンジギヤをハイとし、ＭＶＩ／ＯＦＦ，ＭＶＪ／ＯＮのとき図の左側に移動し、レンジギヤをローとする。
【００５４】
ところで、後述するシンクロ制御に際して副軸３２を減速制動するため、副軸３２には副軸ブレーキ手段２７が設けられる。副軸ブレーキ手段２７は湿式多板ブレーキであって、エアタンク５の空圧で作動する。この空圧の給排を切り替えるため電磁弁ＭＶＢＲＫが設けられる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＮのとき副軸ブレーキ手段２７に空圧が供給され、副軸ブレーキ手段２７が作動状態となる。電磁弁ＭＶＢＲＫがＯＦＦのときには副軸ブレーキ手段２７から空圧が排出され、副軸ブレーキ手段２７が非作動となる。
【００５５】
さて、変速制御装置とは、変速時に変速機３、エンジン１及びクラッチ２を制御するものであり、本実施形態では、ＥＣＵ６、ＴＭＣＵ９、クラッチアクチュエータ１０及びギヤシフトユニットＧＳＵ等で構成される。以下、この変速制御装置による制御内容を説明する。
【００５６】
ＴＭＣＵ９には図４及び図５にそれぞれ示すように、車両の運転状態に基づく変速機３の各ギヤ段の範囲を予め定めたシフトアップマップ及びシフトダウンマップとがメモリされており、ＴＭＣＵ９は、自動変速モードのとき、基本的にこれらシフトマップに従って変速機３を自動変速する。
【００５７】
例えば図４のシフトアップマップにおいて、ギヤ段ｎ（ｎは１から１５までの整数）からｎ＋１へのシフトアップラインがアクセル開度（％）と変速機出力軸回転数（ｒｐｍ）との関数で決められている。そしてマップ上ではアクセル開度センサ８により検出された実際のアクセル開度（％）と、出力軸回転センサ２８により検出された実際の出力軸回転数（ｒｐｍ）とからただ１点が定まる。車両加速中は、車輪に連動する出力軸４の回転数が次第に増加していく。そこで通常の自動変速モードでは、現在の１点が各シフトアップラインを越える度に１段ずつシフトアップを行うこととなる。このときスキップモードであればシフトアップラインを交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトアップを行う。
【００５８】
図５のシフトダウンマップにおいても同様に、ギヤ段ｎ＋１（ｎは１から１５までの整数）からｎへのシフトダウンラインがアクセル開度（％）と変速機出力軸回転数（ｒｐｍ）との関数で決められている。そしてマップ上では実際のアクセル開度（％）と変速機出力軸回転数（ｒｐｍ）とからただ１点が定まる。車両減速中は出力軸４の回転数が次第に減少していくので、通常の自動変速モードでは、現在の１点が各シフトダウンラインを越える度に１段ずつシフトダウンを行う。スキップモードであればシフトダウンラインを交互に１本ずつ飛ばして２段ずつシフトダウンする。
【００５９】
次に、ノンシンクロギヤ段であるメインギヤ１８の各ギヤ段へのギヤインを伴う変速を実行する場合におけるシンクロ制御の内容を説明する。
【００６０】
図６、図７に示すように、ＴＭＣＵ９には、スプリッタ１７及びメインギヤ１８における各ギヤの歯数Ｚ_SH，Ｚ₁ 〜Ｚ₄ ，Ｚ_R ，Ｚ_CH，Ｚ_C1〜Ｚ_C4，Ｚ_CRと、レンジギヤ１９におけるハイ・ローの減速比とが予め記憶されている。そこでＴＭＣＵ９は、メインギヤ１８のギヤ歯数と、副軸回転センサ２６によって検知される副軸回転数（ｒｐｍ）とに基づいて、次回変速先となるメインギヤ１８のギヤ段（目標メインギヤ段）におけるドグギヤ回転数（ｒｐｍ）を算出する。また、ＴＭＣＵ９は、次回変速先となるレンジギヤ１９のギヤ段（目標レンジギヤ段）の減速比と、出力軸回転センサ２８によって検知される出力軸回転数（ｒｐｍ）とに基づき、メインギヤ１８におけるスリーブ回転数（ｒｐｍ）を算出する。ここで、スリーブは主軸のハブに嵌合されているものであるため、当然スリーブ回転数＝ハブ回転数となる。
【００６１】
図７の表の左欄において、左端に記載された「１ｓｔ」、「２ｎｄ」…「Ｒｅｖ」の語は目標メインギヤ段を示している。また括弧内の「１ｓｔ」、「２ｎｄ」…の語は各目標メインギヤ段が担当する変速機全体としての目標ギヤ段を示している。例えば、メインギヤ１８の「１ｓｔ」（ギヤＭ１）が担当する変速機全体のギヤ段は「１ｓｔ」、「２ｎｄ」、「９ｔｈ」、「１０ｔｈ」である。括弧内の語は最初の二つと後の二つとがレンジギヤ１９のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「１ｓｔ」だと「１ｓｔ」、「２ｎｄ」がレンジギヤロー、「９ｔｈ」、「１０ｔｈ」がレンジギヤハイである。そして最初の二つ又は後の二つの中において、先と後とがスプリッタ１７のロー・ハイで切り分けられる。例えばメインギヤ「１ｓｔ」でレンジギヤローだと、スプリッタローで変速機は「１ｓｔ」、スプリッタハイで変速機は「２ｎｄ」となる。またメインギヤ「１ｓｔ」でレンジギヤハイだと、スプリッタローで変速機は「９ｔｈ」、スプリッタハイで変速機は「１０ｔｈ」となる。目標メインギヤ段の「２ｎｄ」、「３ｒｄ」、「４ｔｈ」についても同様である。
【００６２】
目標メインギヤ段「Ｒｅｖ」ではレンジギヤ１９による切り分けは行われず、スプリッタ１７のみで切り分けがなされる。スプリッタハイでリバース「ｈｉｇｈ」、スプリッタローでリバース「ｌｏｗ」となる。
【００６３】
図７の表の右欄は副軸３２側であるドグギヤ回転数（ｒｐｍ）の算出式を示している。例えば目標メインギヤ段「１ｓｔ」だと、副軸回転センサ２６による検出値（副軸回転数（ｒｐｍ））に、ギヤ比Ｚ_C1／Ｚ₁ を乗じた値が、ギヤＭ１に固設されたドグギヤ３６の回転即ちドグギヤ回転数（ｒｐｍ）となる。目標メインギヤ段「Ｒｅｖ」では、副軸回転数（ｒｐｍ）に減速比Ｃ_Rev を乗じた値がドグギヤ回転数（ｒｐｍ）となる。
【００６４】
一方、図７の下段は、主軸３３側であるスリーブ４３、４４、４５の回転即ちスリーブ回転数（ｒｐｍ）の算出式を示している。次回変速先の目標レンジギヤ段がＨｉｇｈのときは、減速比が１なので、出力軸回転センサ２８の検出値（出力軸回転数（ｒｐｍ））がそのままスリーブ回転数（ｒｐｍ）となる。また目標レンジギヤ段がＬｏｗのときは、減速比がＣ_RG＝４．５なので、出力軸回転数（ｒｐｍ）に減速比Ｃ_RGを乗じた値がスリーブ回転数（ｒｐｍ）となる。
【００６５】
シンクロ制御では、これら副軸３２側のドグギヤ回転数（回転速度）と主軸３３側のスリーブ回転数（回転速度）とをギヤイン可能な範囲内に近付ける制御を行う。具体的には回転差Δ＝（ドグギヤ回転数−スリーブ回転数）を計算し、この値をギヤイン可能な範囲に入れる制御を行う。
【００６６】
例えば、シフトアップ時などのように、変速先のギヤ段においてドグギヤ回転数＞スリーブ回転数となっている場合には、クラッチ２を断してギヤ抜きする一方で、副軸３２側のドグギヤと主軸３３側のスリーブとを同期させるのに必要な副軸回転数（目標副軸回転数）を算出し、副軸ブレーキ手段２７を作動させて副軸３２を目標副軸回転数まで減速制動してドグギヤとスリーブとを同期させる。
【００６７】
他方、シフトダウン時などのように、変速先のギヤ段においてドグギヤ回転数＜スリーブ回転数となっている場合、ダブルクラッチ制御を行い、ドグギヤ回転を上げて同期させる。
【００６８】
ダブルクラッチ制御は以下の如きである。図８に示すように、時刻ｔ１で変速指示信号があった場合、まずクラッチ断し、ギヤ抜きを行う。ギヤ抜きは、クラッチが切れ始めた直後の位置、言い換えれば半クラッチ領域に入った直後の位置Ｐ１で開始する。エンジン制御は、クラッチ位置がＰ１となった時点から、実アクセル開度から離れた疑似アクセル開度に基づく制御に移行される。このとき、ＥＣＵ６は変速先のギヤ段における副軸３２側のドグギヤと主軸３３側のスリーブとを同期させるために必要な目標副軸回転数ｘに相当する目標エンジン回転数Ｅを算出し、実際のエンジン回転数を目標エンジン回転数Ｅまで上昇させて一定に保持する。
【００６９】
ギヤ抜き後、クラッチが一瞬接続され、これにより副軸３２の回転数が目標副軸回転数ｘ付近まで上昇し、ドグギヤ回転数とスリーブ回転数との回転差がギヤイン可能な範囲内となる（同期する）。この直後クラッチが再び断され、ギヤインが実行される。ギヤインは、クラッチが完全に切れる直前の位置、言い換えれば半クラッチ領域から抜け出る直前の位置Ｐ２から開始される。ギヤイン終了後、直ちにクラッチが再接続され、クラッチが完接されるとダブルクラッチ制御が終了し、エンジン及び副軸回転数が実アクセル開度に従った回転に移行する。
【００７０】
ところで、この変速制御装置では、特開２００１−２６３４７２号公報に示されているように二パターンの変速制御を実行する。一つ目は、レンジギヤのシフトダウンを伴わない変速を行うときに実行する変速Ａパターンであり、二つ目は、レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御両方を必要とする変速を行うときに実行する変速Ｂパターンである。レンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御両方を必要とする変速とは、図７の表でいえば９ｔｈ→７ｔｈ、９ｔｈ→８ｔｈ、１０ｔｈ→８ｔｈの場合である。この場合、レンジギヤのハイ・ロー間の減速比が比較的大きく異なりシフトダウンに時間がかかると共に、ダブルクラッチ制御にも比較的時間がかかるためこれらを順番に行っていたのでは全体の変速時間が長くなる。そこで、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速機全体のシフトダウンのときには、全体の変速時間を短縮できるような変速制御パターンを行うようにしているのである。
【００７１】
以下、二つの変速制御パターンについて説明する。
【００７２】
まず、図９を用いて変速パターン判別のためのプログラムを説明する。
【００７３】
変速指示があるとＴＭＣＵ９はまずステップ１０１でレンジギヤの変速の有無を判断する。レンジギヤ変速無のときはステップ１０４に進んで変速Ａパターンを選択する。変速Ａパターンとは図１０のチャートに従って変速するパターンのことで、通常の変速パターンである。レンジギヤ変速有のときはステップ１０２に進んでその変速がシフトダウン（Ｈ→Ｌ）か否かを判断する。シフトアップならステップ１０４に進んで変速Ａパターンを選択し、シフトダウンならステップ１０３に進んで変速Ｂパターンを選択する。変速Ｂパターンとは図１１のチャートに従って変速するパターンのことで、比較的特殊なケースにおいて行われる変速パターンである。
【００７４】
図１０、図１１においては、図の上方から下方に向かう時間軸があり、横並びに示されている項目は同時ないし同時期に行うことを示している。例えば図１０でステップ２０１とステップ２０２とは同時に行う。
【００７５】
レンジギヤのシフトダウンを伴わない変速Ａパターンについて。図１０に示すように、まず、メインギヤ変速有のときはステップ２０１に進んでメインギヤ抜きを行う。このときスプリッタの変速も有るときは、ステップ２０２に進んでスプリッタのギヤ抜き（シフト抜き）を行う。このときの条件はクラッチ位置がｐ₁ より断側にあることである。なおこれを「クラッチ位置＞ｐ₁ 」と表示する。勿論、メインギヤ又はスプリッタの一方しか変速しない場合は両ステップのうち一方が省略される。なおレンジギヤのみの変速の場合は無い。図７の表に示すように、一気に７段飛ばし（ｅｘ．２ｎｄ→１０ｔｈ）になってしまうからである。
【００７６】
次に、ステップ２０３、２０４、２０５を同時に行う。ステップ２０３では次にギヤインするギヤＭ１，Ｍ２…に合わせてメインギヤのセレクトを行う。条件はメインギヤがニュートラルにあることである。ステップ２０４では、レンジギヤの変速があるときは、そのギヤ抜きとギヤインとを同時に行う。これは図２に示したようにレンジアクチュエータ２２の構造上、抜きとインとが同時に行われてしまうからである。このときの条件はクラッチ位置がｐ₂ より断側にあるか（「クラッチ位置＞ｐ₂ 」と表示する）、又はメインギヤがニュートラルであることである。ステップ２０５ではスプリッタのギヤイン（シフトイン）を行う。条件はステップ２０４と同様クラッチ位置＞ｐ₂ 又はメインギヤ＝Ｎである。これによりエンジン動力が副軸３２まで伝達可能となり、ダブルクラッチ制御可能となる。なお、スプリッタのみの変速の場合はここで変速完了となる。
【００７７】
ステップ２０６ではシンクロ制御を実行する。ここでの条件はメインギヤがＮで、且つスプリッタとレンジギヤとがシフト完了していることである。ドグギヤ回転数−スリーブ回転数＞Ｍ₁ （Ｍ₁ は正の設定値）のとき、即ちシフトアップのときは、副軸ブレーキ手段２７により副軸３２を目標副軸回転数まで減速制動してドグギヤ回転数をスリーブ回転数付近まで下げる。一方、ドグギヤ回転数−スリーブ回転数＜−Ｍ₂ （Ｍ₂ は正の設定値）のときは、ダブルクラッチ制御を行い、副軸３２を目標副軸回転数まで上昇させてドグギヤ回転数をスリーブ回転数付近まで上げる。
【００７８】
こうしてメインギヤの同期を終えたらステップ２０７に進んでメインギヤをギヤインする。ここでの条件は、メインギヤがセレクト完了しており（ステップ２０３）、目標副軸回転数と現副軸回転数との差の絶対値がギヤイン可能な値α以下であり、且つクラッチ位置＞ｐ₂ となっていることである。以上により変速Ａパターンを終了する。
【００７９】
次に、レンジギヤのシフトダウンを伴う変速Ｂパターンについて。図１１に示すように、ここではメインギヤの変速は必須なので（図７参照）、ステップ３０２に進んでメインギヤ抜きを行う。条件はステップ２０１同様クラッチ位置＞ｐ₁ である。このときスプリッタの変速も有るときは、ステップ３０２に先立ってステップ３０１でスプリッタをギヤ抜きし、ステップ３０２と同時にステップ３０３でスプリッタをギヤインする。ステップ３０１、３０３の実行条件はステップ２０２、２０５と同じである。
【００８０】
次に、ステップ３０４、３０５及び３０６を同時に行う。ステップ３０４ではステップ２０３同様メインギヤをセレクトする。ステップ３０５ではステップ２０４同様、レンジギヤのギヤ抜き及びギヤイン即ちシフトダウンを行う。ステップ３０６ではステップ２０６同様シンクロ制御を行う。
【００８１】
こうしてこれらステップを終えたら、ステップ３０７でステップ２０７同様メインギヤをギヤインし、変速Ｂパターンを終了する。
【００８２】
このように変速Ｂパターンでは、比較的長時間を要するレンジギヤのシフトダウンとダブルクラッチ制御とを同時に行ってしまうので、全体の変速時間を短縮することができる。
【００８３】
ここで、変速Ａパターンでレンジギヤの変速後にシンクロ制御を行うのは以下の理由による。即ち、変速Ａパターンではレンジギヤがシフトアップであり、このときは変速機全体で必ずシフトアップとなり、シンクロ制御は副軸ブレーキ手段２７による副軸３２の減速制動となる。副軸ブレーキ手段２７による同期は極めて短時間で行えるので、このときレンジギヤのシフトアップを同時又は後に行ってしまうと、副軸ブレーキ手段２７による同期が先に終了し、レンジギヤのシフト終了までの間に副軸の回転数が落ち込み、せっかく同期した回転が狂うばかりかダブルクラッチの必要性も生じてくるからである。
【００８４】
また、シンクロ制御及びメインギヤのギヤインを行ってからレンジギヤをシフトアップする考え方もあるが、一般的にこれは行えない。レンジギヤが比較的大きな減速比の差を有するため、この順番で行うとレンジギヤのシンクロ出力側からテーパコーンを介して、シンクロ入力側から変速機入力軸１５までのギヤ群全体を急加速しなければならず、レンジギヤのシンクロ機構に過負荷を掛け、レンジギヤを入れられないか又は変速機を壊してしまうからである。
【００８５】
以上の理由から、変速Ａパターンでは先にレンジギヤの変速を行い、この後メインギヤのシンクロ、ギヤインを行うようにしている。
【００８６】
さて、以上説明してきたような変速制御装置であるが、本発明では、「発明が解決しようとする課題」の項で説明した問題点を解決すべく改良が加えられている。
【００８７】
即ち、上述したように変速先のギヤ段における副軸３２側のドグギヤ回転数が主軸３３側のスリーブ回転数よりも高い場合（ドグギヤ回転数＞スリーブ回転数）は副軸ブレーキ手段２７を作動して副軸３２を減速制動するのであるが、副軸ブレーキ手段２７の制動力が大きすぎる等の理由によって副軸３２の回転数が目標副軸回転数よりも下回ってしまう場合がある。その場合、クラッチを接続して副軸３２の回転数を上昇させてギヤインを図るのであるが、本発明はそのギヤイン時のギヤ鳴りを防止することを目的の一つとする。
【００８８】
図１２を用いて本実施形態の変速制御方法を説明する。図の上側はクラッチの断接状態を示しており、下側は副軸３２に連動するクラッチ出力軸１５（変速機入力軸）の回転数を示している。
【００８９】
まず、時刻ｔ１において変速指示信号があった場合、クラッチを断側に作動する。そして、クラッチが半クラッチ領域に入る位置Ｐ１（切れ始め直後）まで断側に移動したら変速機のギヤ抜きを開始する（時刻ｔ２）。
【００９０】
一方、ＴＭＣＵ９は変速先のギヤ段における主軸３３側のスリーブと副軸３２側のドグギヤとを同期させるために必要な目標副軸回転数を算出し、その目標副軸回転数に相当する目標クラッチ出力軸回転数Ｘを算出する。具体的には、目標副軸回転数にスプリッタギヤ１７のギヤ比を乗じて目標クラッチ出力軸回転数Ｘを算出する。そして、クラッチが位置Ｐ１まで断側に移動したら副軸ブレーキ手段２７を作動させて副軸３２を減速制動する（ＣＳＢ制御）。従って、副軸３２に連動するクラッチ出力軸１５の回転数も当然下降する。
【００９１】
ここで、時刻ｔ３に示すように、副軸ブレーキ手段２７による制動が大きすぎた等の理由によってクラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Ｘを下回ってしまったとする。つまり、副軸回転数が目標副軸回転数（ギヤイン可能な同期範囲の下限）を下回ってしまった場合である。
【００９２】
この場合、直ちにクラッチが接側へと作動される。クラッチがつながり始めると、クラッチ出力軸１５及び副軸３２にエンジンの駆動力が伝わりその回転数が上昇する。そして、クラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Ｘ以上まで上昇した（副軸回転数も目標副軸回転数以上に上昇する）ならば、再度、クラッチを断側に作動する。
【００９３】
一方、このときＴＭＣＵ９は現在のエンジン回転数Ｙと目標クラッチ出力軸回転数Ｘとの差Ｚを算出する（Ｙ−Ｘ＝Ｚ）。そして、その差Ｚが予め設定した値（例えば１００ｒｐｍ）よりも大きい場合、クラッチが所定の断位置まで断側に移動し、その後設定期間Ｔを経過するまではギヤインを禁止する。ここでは、クラッチの所定の断位置とは半クラッチ領域の断側境界位置Ｐ２のことであり、設定期間Ｔは５０ｍｓである。よって、クラッチが位置Ｐ２まで断側に移動した時刻ｔ５から５０ｍｓを経過した時刻ｔ６よりも前では、ギヤインは実行されない。
【００９４】
従って、時刻ｔ３でクラッチを接することによってクラッチ出力軸回転数が上昇し、時刻ｔ４において実際のクラッチ出力軸回転数と目標クラッチ出力軸回転数Ｘとが一致（同期）しても、時刻ｔ６よりも前であるためギヤインは実行されない。
【００９５】
クラッチが位置Ｐ２まで断側に移動するとエンジンの駆動力がクラッチ出力軸１５（及び副軸３２）に伝わらなくなり、クラッチ出力軸１５の回転数が下降する。
【００９６】
そして、設定期間Ｔが経過するとギヤインの禁止は解除されるので、その後、下降するクラッチ出力軸１５の回転数が目標クラッチ出力軸回転速度Ｘと一致（同期）した時刻ｔ７においてギヤイン指示信号がＴＭＣＵ９から出力され、ギヤインの実行が開始される（時刻ｔ７）。
【００９７】
なお、クラッチが位置Ｐ２まで断側に移動した時刻ｔ５以降、副軸ブレーキ手段２７を作動して副軸３２及びクラッチ出力軸１５を減速制動するようにしても良い。
【００９８】
一方、エンジン回転数Ｙと目標クラッチ出力軸回転数Ｘとの差Ｚが設定値よりも小さい場合には、ギヤインの禁止は行わない。従って、時刻ｔ４でクラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Ｘと一致（同期）するとギヤインが実行される。
【００９９】
このように、エンジン回転数Ｙと目標クラッチ出力軸回転数Ｘとの差が大きいときには、クラッチを接して副軸３２の回転数を上昇させた後、クラッチが所定位置よりも断側に移動するまではギヤインを禁止する。従って、その後ギヤインを行うときはクラッチが切れた状態であるためエンジンの駆動力が変速先のギヤのドグギヤに伝達されることはなく、ギヤ鳴りを防止できる。
【０１００】
また、ギヤインを行うときのクラッチ出力軸１５及び副軸３２はオイルの粘性等による回転抵抗により回転数が低減している状態であるため、スリーブをドグに入れるときの抵抗が小さく、ギヤ鳴りを引き起こす可能性が小さい。
【０１０１】
一方、エンジン回転数Ｙと目標クラッチ出力軸回転数Ｘとの差Ｚが小さいときには、時刻ｔ４でクラッチを接したときのクラッチ出力軸及び副軸の加速度が比較的小さくギヤ鳴りが発生する心配は少ないので、クラッチが所定位置まで断側に移動する前であってもクラッチ出力軸回転数と目標クラッチ出力軸回転数Ｘ（副軸回転数と目標副軸回転数）とが一致（同期）したならばギヤインを実行する。これにより、変速期間の短期化を図っている。
【０１０２】
以下、このような制御を実行するためのプログラムについて、図１３のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートはＴＭＣＵ９によって所定時間（ｅｘ．３２ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【０１０３】
まず、ステップＳ１において、現在シンクロ制御中であるかどうかを判定する。シンクロ制御中でないということはノンシンクロギヤ段（メインギヤ１８）の変速を伴う変速ではないので、ステップＳ８に進みタイマーをクリアして終了する。
【０１０４】
ステップＳ１でシンクロ制御中であると判定された場合、ステップＳ２に進み現在の変速機出力軸回転数に変速先のギヤ段（目標ギヤ段）のギヤ比を乗じて目標クラッチ出力軸回転数Ｘを算出する。即ち、ここでは変速機出力軸回転数に変速機３全体としてのギヤ段のギヤ比（スプリッタ１７、メインギヤ１８、レンジギヤ１９全て含んだギヤ比）を乗じて直接目標クラッチ出力軸回転数Ｘを算出するようにしている。
【０１０５】
続いてステップＳ３に進み、現在のエンジン回転数ＹとステップＳ２で算出した目標クラッチ出力軸回転数Ｘとの差Ｚを算出する（Ｚ＝Ｙ−Ｘ）。
【０１０６】
次にステップＳ４に進み、ステップＳ３で算出した差Ｚが設定値１よりも大きいかどうかを判定する。設定値１は前述したようにここでは１００ｒｐｍである。差Ｚが設定値１以下である場合はステップＳ８に進みタイマーをクリアして終了する。従って、ギヤインの禁止は行われず、図１２においてクラッチを接した後クラッチ出力軸回転数と目標クラッチ出力軸回転数Ｘとが一致（同期）した時刻ｔ４においてギヤインが行われる。
【０１０７】
一方、ステップＳ４で差Ｚが設定値１よりも大きいと判定された場合、ステップＳ５に進み、現在のクラッチが設定値２（図１２の位置Ｐ２）よりも断側に位置しているかどうかを判定する。クラッチ位置が設定値２よりも接側であると判定された場合、ステップＳ６に進んでタイマーをクリアした後ステップＳ７に進んでギヤインを禁止する。従って、このときにクラッチ出力軸回転数が目標クラッチ出力軸回転数Ｘと一致（同期）してもギヤインは行われない。
【０１０８】
一方、ステップＳ５でクラッチが設定値２よりも断側に移動したと判定された場合、ステップＳ９に進みタイマーによる時間計測を開始する（タイマーインクリメント）。
【０１０９】
次に、ステップＳ１０に進み、タイマーの計測値が設定値３よりも大きいかどうかを判定する。設定値３は前述したようにここでは５０ｍｓである。タイマーの計測値が設定値３以下であると判定された場合、ステップＳ７に進みギヤインの禁止を維持したまま終了する。
【０１１０】
ステップＳ１０においてタイマーの計測値が設定値３よりも大きいと判定された場合、ステップＳ１１に進みギヤインの禁止を解除して終了する。これが、図１２における時刻ｔ６である。その後、クラッチ出力軸回転数が下降して目標クラッチ出力軸回転数Ｘと一致（同期）したらギヤインが実行される。
【０１１１】
なお、本発明はこれまで説明してきた変速制御装置に限定されない。例えば、上記フローチャートは一例として示したものであり、本発明を限定するものではない。例えば、設定値１、設定値２及び設定値３は他の値に設定することもできる。また、設定値３は必ずしも設定する必要はなく、クラッチが設定値２まで断側に移動したならばギヤインの禁止を解除するようにしても良い。
【０１１２】
本発明は、ノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御するものであれば他の変速制御装置にも当然適用できる。
【０１１３】
【発明の効果】
本発明によれば、副軸回転速度が目標副軸回転速度を下回ってしまった場合に、クラッチを接して副軸回転速度を上昇させてギヤインを実行するときのギヤ鳴りを防止できるという優れた効果が発揮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の自動変速装置を示す構成図である。
【図２】自動変速機を示す構成図である。
【図３】自動クラッチ装置を示す構成図である。
【図４】シフトアップマップである。
【図５】シフトダウンマップである。
【図６】変速機内の各ギヤの歯数を示す。
【図７】ドグギヤ回転及びスリーブ回転の算出式を示す。
【図８】ダブルクラッチ制御の内容を示すタイムチャートである。
【図９】変速パターン判別プログラムを示すフローチャートである。
【図１０】変速Ａパターンの内容を示すフローチャートである。
【図１１】変速Ｂパターンの内容を示すフローチャートである。
【図１２】副軸回転数が目標副軸回転数を下回った場合の制御内容を示すタイムチャートである。
【図１３】図１２の制御を実行するためのフローチャートである。
【図１４】副軸回転数が目標副軸回転数を下回った場合の従来の制御内容を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
２クラッチ
３変速機
６エンジンコントロールユニット
９トランスミッションコントロールユニット
１０クラッチアクチュエータ
１８メインギヤ（ノンシンクロギヤ段）
２７副軸ブレーキ手段
３２副軸
３３主軸

Claims

車輪側に連動する主軸とエンジン及びクラッチ側に連動する副軸とを備え、かつ変速時に変速先のギヤ段における主軸側と副軸側とを同期させるための機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御するものであり、上記ノンシンクロギヤ段へ変速するときであって、変速先のギヤ段における上記副軸側の回転速度が上記主軸側の回転速度よりも高いときには、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な上記副軸の回転速度の下限値である目標副軸回転速度を算出し、上記クラッチを断してギヤ抜きを行った後、上記副軸に設けられた副軸ブレーキ手段によって上記副軸を上記目標副軸回転速度まで減速制動してギヤインを行う変速制御装置であって、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度を下回った場合に、
上記クラッチを接して上記副軸の回転速度を上記目標副軸回転速度以上まで上昇させ、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度に達した際の上記エンジンの回転速度と、上記目標副軸回転速度に相当する目標クラッチ出力軸回転速度との差を求め、
該差が所定値よりも小さいときには、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行い、
上記差が所定値以上のときには、上記クラッチを再び断側に作動すると共に、クラッチが断側に移動し、その後上記副軸の回転速度が下降を開始するまでの時間に相当する所定の設定期間が経過するまではギヤインを禁止し、上記設定時間経過後にギヤイン禁止を解除し、上記副軸の回転速度が下降して上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行う
ことを特徴とする変速制御装置。
上記差が所定値以上のときに、上記クラッチを再び断側に作動させた際に上記副軸ブレーキ手段により上記副軸を減速制動する請求項１記載の変速制御装置。
車輪側に連動する主軸とエンジン及びクラッチ側に連動する副軸とを備え、かつ変速時に変速先のギヤ段における主軸側と副軸側とを同期させるための機械的なシンクロ機構を有さないノンシンクロギヤ段を備えた変速機の変速を制御する方法であり、上記ノンシンクロギヤ段へ変速するときであって、変速先のギヤ段における上記副軸側の回転速度が上記主軸側の回転速度よりも高いときには、主軸側と副軸側とを同期させるために必要な上記副軸の回転速度の下限値である目標副軸回転速度を算出し、上記クラッチを断してギヤ抜きを行った後、上記副軸に設けられた副軸ブレーキ手段によって上記副軸を上記目標副軸回転速度まで減速制動してギヤインを行う変速制御方法であって、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度を下回った場合に、
上記クラッチを接して上記副軸の回転速度を上記目標副軸回転速度以上まで上昇させ、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度に達した際の上記エンジンの回転速度と、上記目標副軸回転速度に相当する目標クラッチ出力軸回転速度との差を求め、
該差が所定値よりも小さいときには、上記副軸の回転速度が上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行い、
上記差が所定値以上のときには、上記クラッチを再び断側に作動すると共に、クラッチが断側に移動し、その後上記副軸の回転速度が下降を開始するまでの時間に相当する所定の設定期間が経過するまではギヤインを禁止し、上記設定時間経過後にギヤイン禁止を解除し、上記副軸の回転速度が下降して上記目標副軸回転速度と同期したときにギヤインを行う
ことを特徴とする変速制御方法。