JP5202351B2 - 車両用自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用自動変速機の制御装置に係り、特に、自動車に用いる歯車式変速機の制御に好適な車両用自動変速機の変速制御装置に関する。

最近、手動変速機に用いられる歯車式変速機を用いて、摩擦機構であるクラッチの操作と、歯車選択機構である同期噛合い機構の操作を自動化したシステムとして、自動化マニュアルトランスミッション（以下、「自動ＭＴ」と称する）が開発されている。自動ＭＴでは、変速が開始されると、駆動力源であるエンジンのトルクを伝達、遮断するクラッチを解放し、同期噛合い機構を切り替え、しかる後に再度クラッチを締結する。

また、変速機への入力トルクを伝達する２つのクラッチを設け、２つのクラッチによって交互に駆動トルクを伝達する、ツインクラッチ式自動ＭＴが知られている（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。このツインクラッチ式自動ＭＴでは、変速が開始されると、変速前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結することで、駆動トルクを変速前ギア比相当から、変速後ギア比相当へと変化させることにより、駆動トルク中断を回避してスムーズな変速を行えるものである。

前記のツインクラッチ式自動ＭＴにおいては、次段への変速時間を短縮するために、所定の変速段を達成しているときに次の変速段を予測し、現在の変速段の達成のために使用されていない方のクラッチが連結された変速機入力軸と変速機出力軸とを、同期噛合い機構によって選択的に連結することにより所定の変速段に待機させる、所謂プリシフト制御が知られている（例えば、特許文献３，特許文献４参照）。

特開２０００−２３４６５４号公報 特開２００１−２９５８９８号公報 特開平１０−３１８３６１号公報 特開２００３−２６９５９２号公報

ツインクラッチ式自動ＭＴにおいては、予測結果に基づき待機させるプリシフト制御の待機ギア位置が、次に変速が開始されたときの目標変速段と一致していれば、変速開始前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結する操作をすればよいものである。しかし、一致していない場合は、同期噛合い機構を切り換え、所望の変速段を構成するギアを係合させた後に、変速開始前にトルクを伝達していたクラッチを徐々に解放しながら、次変速段のクラッチを徐々に締結する操作を行う必要がある。このように、プリシフトの予測精度は、変速が開始されてから変速が完了するまでの応答性に大きく影響するため、予測精度の向上が重要となる。

本発明の目的は、プリシフトの予測精度を向上した車両用自動変速機の変速制御装置を提供することにある。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、駆動力源の動力を伝達、遮断する複数の摩擦伝達機構と、前記複数の摩擦伝達機構にそれぞれ連結される複数の変速機入力軸と、前記複数の変速機入力軸と変速機出力軸との間を複数の同期噛合い機構の選択操作によって選択的に連結する複数の歯車列とを有する自動変速機の制御に用いられ、一方の前記摩擦伝達機構が連結された前記変速機入力軸と前記変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の前記摩擦伝達機構を係合するとともに他方の前記摩擦伝達機構を解放することにより所望の変速段を達成し、所定の変速段を達成している場合に、前記変速機出力軸の回転数、または車速、またはアクセルペダルの踏み込み量のうち、少なくとも一つのパラメータを用いて次の変速段を予測し、この予測結果に基づき、所定の前記同期噛合い機構を操作して、現在の変速段の達成のために使用されていない方の前記摩擦伝達機構が連結された前記変速機入力軸と前記変速機出力軸とを所定の歯車列を介して連結状態にして待機せしめるプリシフト制御を行う車両用自動変速機の変速制御装置であって、運転者の右折意思または左折意思を示す方向指示器の操作がなされた場合には、所定の前記同期噛合い機構を操作し、現在の変速段よりもダウンシフト側に待機せしめるプリシフト制御を行う制御手段を備え、前記制御手段は、前記方向指示器の操作がなされた場合に所定の前記同期噛合い機構を操作し、現在の変速段よりもダウンシフト側に待機せしめるプリシフト制御を行い、前記方向指示器の操作がなされてから所定の時間が経過するまでの期間に変速動作が開始されない場合は、前記変速機出力軸の回転数、または車速、またはアクセルペダルの踏み込み量のうち、少なくとも一つのパラメータを用いて次の変速段を予測した結果に基づいて、現在の変速段の達成のために使用されていない方の前記摩擦伝達機構が連結された前記変速機入力軸と前記変速機出力軸とを所定の歯車列を介して連結状態にして待機せしめるプリシフト制御を行い、さらに、前記制御手段は、前記方向指示器の操作がなされてから所定のディレイ時間が経過した後に、所定の前記同期噛合い機構を操作し、現在の変速段よりもダウンシフト側に待機せしめるプリシフト制御を行うようにしたものである。
かかる構成により、プリシフトの予測精度を向上し得るものとなる。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記ディレイ時間を、前記方向指示器の操作が右折意思の場合と左折意思の場合とで異ならせるようにしたものである。

（３）上記（１）において、好ましくは、前記制御手段は、前記ディレイ時間を、車速に応じて変更するようにしたものである。

本発明によれば、プリシフトの予測精度を向上し得るものとなる。

以下、図１〜図１０を用いて、本発明の一実施形態による両用自動変速機の変速制御装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態による車両用自動変速機および制御装置の第１の構成例について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機および制御装置の構成を示すシステム構成例のスケルトン図である。

駆動力源であるエンジン７には、エンジン７の回転数を計測するエンジン回転数センサ（図示しない）、エンジントルクを調節する電子制御スロットル（図示しない）、吸入空気量に見合う燃料量を噴射するための燃料噴射装置（図示しない）が設けられている。エンジン制御ユニット１０１は、吸入空気量、燃料量、燃料噴射タイミング、点火時期等を操作することで、エンジン７のトルクを高精度に制御することができる。燃料噴射装置には、燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート噴射方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域（エンジントルク、エンジン回転数で決定される領域）を比較して燃費が低減でき、かつ排気性能が良い方式のエンジンを用いるのが有利である。駆動力源としては、ガソリンエンジンのみならず、ディーゼルエンジン、天然ガスエンジンや、電動機などでもよいものである。

自動変速機５０には、摩擦伝達機構である第１クラッチ８、第２クラッチ９、及び、第１入力軸４１、第２入力軸４２、出力軸４３、第１ドライブギア１、第２ドライブギア２、第３ドライブギア３、第４ドライブギア４、第５ドライブギア５、後進ドライブギア（図示しない）、第１ドリブンギア１１、第２ドリブンギア１２、第３ドリブンギア１３、第４ドリブンギア１４、第５ドリブンギア１５、後進ドライブギア（図示しない）、第１同期噛合い機構２１、第２同期噛合い機構２２、第３同期噛合い機構２３、回転センサ３１、回転センサ３２、回転センサ３３が設けられている。

第１クラッチ８を係合、解放することで、エンジン７のトルクを第１入力軸４１に伝達、遮断することが可能である。また、第２クラッチ９を係合、解放することで、エンジン７のトルクを第２入力軸４２に伝達、遮断することが可能である。本例では、第１クラッチ８、第２クラッチ９は所謂乾式単板クラッチを用いている。

第２入力軸４２は中空になっており、第１入力軸４１は、第２入力軸４２の中空部分を貫通し、第２入力軸４２に対し回転方向への相対運動が可能な構成となっている。

第２入力軸４２には、第１ドライブギア１と、第３ドライブギア３と、第５ドライブギア５と、後進ドライブギア（図示しない）とが固定されている。第２入力軸４２は、第１入力軸１２４１に対しては、回転自在となっている。また、第１入力軸４１には、第２ドライブギア２と、第４ドライブギア４とが固定されている。第１入力軸４１は、第２入力軸４２に対しては、回転方向への相対運動が可能な構成となっている。

第１入力軸４１の回転数を検出する手段として、回転センサ３１が設けられている。第２入力軸４２の回転数を検出する手段として、回転センサ３２が設けられている。

一方、出力軸４３には、第１ドリブンギア１１、第２ドリブンギア１２、第３ドリブンギア１３、第４ドリブンギア１４、第５ドリブンギア１５、後進ドリブンギア（図示しない）が設けられている。第１ドリブンギア１１、第２ドリブンギア１２、第３ドリブンギア１３、第４ドリブンギア１４、第５ドリブンギア１５、後進ドリブンギア（図示しない）は、出力軸４３に対して回転自在に設けられている。

また、出力軸４３の回転数を検出する手段として、回転センサ３３が設けられている。

これらのギアの中で、第１ドライブギア１と第１ドリブンギア１１とが、第２ドライブギア２と第２ドリブンギア１２とが、それぞれ噛合している。また、第３ドライブギア３と第３ドリブンギア１３とが、第４ドライブギア４と第４ドリブンギア１４とが、それぞれ噛合している。さらに、第５ドライブギア５と第５ドリブンギア１５とが、噛合している。また、後進ドライブギア（図示しない）、アイドラーギア（図示しない）、後進ドリブンギア（図示しない）がそれぞれ噛合している。

また、第１ドリブンギア１１と第３ドリブンギア１３の間には、第１ドリブンギア１１を出力軸４３に係合させたり、第３ドリブンギア１３を出力軸４３に係合させる、第１同期噛合い機構２１が設けられている。

また、第２ドリブンギア１２と第４ドリブンギア１４の間には、第２ドライブギア１２を出力軸４３に係合させたり、第４ドリブンギア１４を出力軸４３に係合させる、第３同期噛合い機構２３が設けられている。

また、第５ドリブンギア１５には、第５ドリブンギア１５を出力軸４３に係合させる、第２同期噛合い機構２２が設けられている。

変速機制御ユニット１００によって、第１クラッチアクチュエータ７１内に設けられた電動機である第１クラッチモータ７１ｂ（図示しない）の電流を制御することで、第１クラッチ８内に設けられたプレッシャプレート（図示しない）を制御し、第１クラッチ８の伝達トルクの制御を行っている。なお、第１クラッチアクチュエータ７１には第１クラッチ８のストローク位置を計測する位置センサ７１ａ（図示しない）が設けられている。

また、変速機制御ユニット１００によって、第２クラッチアクチュエータ７２内に設けられた電動機である第２クラッチモータ７２ｂ（図示しない）の電流を制御することで、第２クラッチ９内に設けられたプレッシャプレート（図示しない）を制御し、第２クラッチ９の伝達トルクの制御を行っている。なお、第２クラッチアクチュエータ７２には第２クラッチ９のストローク位置を計測する位置センサ７２ａ（図示しない）が設けられている。

なお、第１クラッチ８、第２クラッチ９を動作させるために、本例においては所謂直流モータを用いた電動作動機構として構成しているが、所謂ＤＣブラシレスモータや交流モータを用いて構成しても良く、または電磁流量制御弁を用いた油圧機構によってクラッチを動作させるように構成しても良く、第１クラッチ８、第２クラッチ９を制御するための他の機構を用いても構成可能である。

変速機制御ユニット１００によって、シフトアクチュエータ７３内に設けられた電動機である第１シフトモータ（図２の第１シフトモータ７３ｂ）の電流を制御することで、シフトフォーク（図示しない）を介して第１同期噛合い機構２１の位置もしくは荷重を制御し、第１ドリブンギア１１、または第３ドリブンギア１３と係合させることで、第２入力軸４２の回転トルクを、第１同期噛合い機構２１を介して出力軸４３へと伝達することができる。なお、シフトアクチュエータ７３には第１同期噛合い機構２１のストローク位置を計測するスリーブ位置センサ（図２のスリーブ位置センサ７３ａ）が設けられている。

また、変速機制御ユニット１００によって、シフトアクチュエータ７４内に設けられた電動機である第２シフトモータ（図２の第２シフトモータ７４ｂ）の電流を制御することで、シフトフォーク（図示しない）を介して第２同期噛合い機構２２の位置もしくは荷重を制御し、第５ドリブンギア１５と係合させることで、第２入力軸４２の回転トルクを、第２同期噛合い機構２２を介して出力軸４３へと伝達することができる。なお、シフトアクチュエータ７４には第２同期噛合い機構２２のストローク位置を計測するスリーブ位置センサ（図２のスリーブ位置センサ７４ａ）が設けられている。

また、変速機制御ユニット１００によって、シフトアクチュエータ７５内に設けられた電動機である第３シフトモータ（図２の第３シフトモータ７５ｂ）の電流を制御することで、シフトフォーク（図示しない）を介して第３同期噛合い機構２３の位置もしくは荷重を制御し、第２ドリブンギア１２、または第４ドリブンギア１４と係合させることで、第１入力軸４１の回転トルクを、第３同期噛合い機構２３を介して出力軸４３へと伝達することができる。なお、シフトアクチュエータ７５には第３同期噛合い機構２３のストローク位置を計測するスリーブ位置センサ（図２のスリーブ位置センサ７５ａ）が設けられている。

なお、第１同期噛合い機構２１、第２同期噛合い機構２２、第３同期噛合い機構２３を動作させるために、本例においては所謂直流モータを用いた電動作動機構として構成しているが、所謂ＤＣブラシレスモータや交流モータを用いて構成しても良く、または電磁圧力制御弁と油圧ピストンを用いた油圧機構によって同期噛合い機構を動作させるように構成しても良く、第１同期噛合い機構２１、第２同期噛合い機構２２、第３同期噛合い機構２３を制御するための他の機構を用いても構成可能である。

このように第１ドライブギア１、第２ドライブギア２、第３ドライブギア３、第４ドライブギア４、第５ドライブギア５から、第１ドリブンギア１１、第２ドリブンギア１２、第３ドリブンギア１３、第４ドリブンギア１４、第５ドリブンギア１５を介して変速機出力軸４３に伝達された変速機入力軸４１の回転トルクは、変速機出力軸４３に連結されたディファレンシャルギア（図示しない）を介して車軸（図示しない）に伝えられる。

また、レバー装置１０６から、シフトレバー位置（Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、運転者による変速操作を可能とするＭレンジ）を示すレンジ位置信号、および運転者操作によるアップスイッチ信号（アップシフト指令信号）、ダウンスイッチ信号（ダウンシフト指令信号）が変速機制御ユニット１００に入力する。

また、方向指示器１０７から、運転者操作による右折意思表示信号、左折意思表示信号が変速機制御ユニット１００に入力する。右折、左折それぞれの意思表示信号は点滅信号として変速機制御ユニット１００に入力され、右折意思表示信号と左折意思表示信号が同時に点滅する所謂ハザード信号は両信号の同時点滅として変速機制御ユニット１００に入力する。

また、変速機制御ユニット１００、エンジン制御ユニット１０１は、通信手段１０３によって相互に情報を送受信する。

変速機制御ユニット１００によってシフトアクチュエータ７３を制御し、第１同期噛合い機構２１と第１ドリブンギア１１を噛合し、さらに変速機制御ユニット１００によって第２クラッチアクチュエータ７２を制御して第２クラッチ９を係合することによって第１速段走行となる。

変速機制御ユニット１００によってシフトアクチュエータ７５を制御し、第３同期噛合い機構２３と第２ドリブンギア１２を噛合し、さらに変速機制御ユニット１００によって第１クラッチアクチュエータ７１を制御して第１クラッチ８を係合することによって第２速段走行となる。

変速機制御ユニット１００によってシフトアクチュエータ７３を制御し、第１同期噛合い機構２１と第３ドリブンギア１３を噛合し、さらに変速機制御ユニット１００によって第２クラッチアクチュエータ７２を制御して第２クラッチ９を係合することによって第３速段走行となる。

変速機制御ユニット１００によってシフトアクチュエータ７５を制御し、第３同期噛合い機構２３と第４ドリブンギア１４を噛合し、さらに変速機制御ユニット１００によって第１クラッチアクチュエータ７１を制御して第１クラッチ８を係合することによって第４速段走行となる。

変速機制御ユニット１００によってシフトアクチュエータ７４を制御し、第２同期噛合い機構２２と第５ドリブンギア１５を噛合し、さらに変速機制御ユニット１００によって第２クラッチアクチュエータ７２を制御して第２クラッチ９を係合することによって第５速段走行となる。

変速機制御ユニット１００によってシフトアクチュエータ７４を制御し、第２同期噛合い機構２２と後進ドリブンギア（図示しない）を噛合し、さらに変速機制御ユニット１００によって第２クラッチアクチュエータ７２を制御して第２クラッチ９を係合することによって後進段走行となる。

ここで例えば、中立状態から１速段発進は、変速機制御ユニット１００によってシフトアクチュエータ７３を制御し、第１同期噛合い機構２１と第１ドリブンギア１１を噛合した状態から、さらに変速機制御ユニット１００によって第２クラッチアクチュエータ７２を制御して第２クラッチ９を除々に係合することによって行われる。

次に、図２を用いて、本実施形態による車両用自動変速機の制御装置における変速機制御ユニット１００と、エンジン制御ユニット１０１との間の入出力信号関係について説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機の制御装置における変速機制御ユニットとエンジン制御ユニットとの間の入出力信号関係を示すブロック図である。

変速機制御ユニット１００は、入力部１００ｉと、出力部１００ｏと、コンピュータ１００ｃとを備えたコントロールユニットとして構成される。同様に、エンジン制御ユニット１０１も、入力部１０１ｉと、出力部１０１ｏと、コンピュータ１０１ｃとを備えたコントロールユニットとして構成される。

変速機制御ユニット１００からエンジン制御ユニット１０１に、通信手段１０３を用いてエンジントルク指令値ＴＴｅが送信されると、エンジン制御ユニット１０１はエンジントルク指令値ＴＴｅを実現するように、エンジン７の吸入空気量、燃料量、燃料噴射タイミング、点火時期等（図示しない）を制御する。また、エンジン制御ユニット１０１内には、変速機への入力トルクとなるエンジントルクの検出手段（図示しない）が備えられ、エンジン制御ユニット１０１によってエンジン７の回転数Ｎｅ、エンジン７が発生したエンジントルクＴｅを検出し、通信手段１０３を用いて変速機制御ユニット１００に送信する。エンジントルク検出手段には、トルクセンサを用いるか、またはインジェクタの噴射パルス幅や吸気管内の圧力とエンジン回転数等など、エンジンのパラメータによる推定手段としても良い。

変速機制御ユニット１００には、回転センサ３１、回転センサ３２、回転センサ３３から、第１入力軸回転数ＮｉＡ、第２入力軸回転数ＮｉＢ、出力軸回転数Ｎｏがそれぞれ入力する。また、変速機制御ユニット１００には、レバー装置１０６から、シフトレバー位置（Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、運転者による変速操作を可能とするＭレンジ）を示すレンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓ、と、運転者操作によるアップスイッチ信号ＵｐＳｗ（アップシフト指令信号）と、ダウンスイッチ信号ＤｎＳｗ（ダウンシフト指令信号）と、が入力する。また、変速機制御ユニット１００には、方向指示器１０７から、運転者操作による右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎと、が入力し、アクセル開度センサ２０１からアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓと、ブレーキが踏まれているか否かを検出するブレーキスイッチ２０２からのＯＮ／ＯＦＦ信号Ｂｒｋが入力する。

ここで、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎは、それぞれ右方向指示灯、左方向指示灯を点滅させるためのＯＮ／ＯＦＦ信号として構成しているが、方向指示器の操作方向に接点を設けたスイッチ等の継続的な信号として構成しても良く、方向指示器の操作を変速機制御ユニット１００が識別するための他の機構を用いても構成可能である。

また、変速機制御ユニット１００には、変速機５０内部の潤滑油の温度を計測する油温センサ２０３から潤滑油温ＴＥＭＰｌｕｂが入力する。

また、変速機制御ユニット１００には、第１クラッチ８のストローク位置を計測する第１クラッチ位置センサ７１ａ、第２クラッチ９のストローク位置を計測する第２クラッチ位置センサ７２ａから、それぞれ第１クラッチ位置ＲＰｃｌ１、第２クラッチ位置ＲＰｃｌ２が入力する。

また、変速機制御ユニット１００には、スリーブ１位置センサ６１ａ、スリーブ２位置センサ６２ａ、スリーブ３位置センサ６３ａから、第１同期噛合い機構２１、第２同期噛合い機構２２、第３同期噛合い機構２３のそれぞれのストローク位置を示す、スリーブ１位置ＲＰｓｌｖ１、スリーブ２位置ＲＰｓｌｖ２、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が入力する。

変速機制御ユニット１００には、直流モータを駆動するための駆動回路として所謂Ｈブリッジ回路（図示しない）が設けられており、直流モータの電流および電流の方向を、所謂ＰＷＭ制御によって直流モータへ印加する２端子の電圧を調整することで制御する。なお、変速機制御ユニット１００には、電流検出回路（図示しない）が設けられており、各直流モータの電流が目標電流に追従するよう電圧出力を変更して、各モータの電流を制御する構成となっている。

変速機制御ユニット１００は、所望の第１クラッチ伝達トルクを実現するために、第１クラッチ８の目標伝達トルクＴｃｌａを設定し、目標伝達トルクＴｃｌａを実現するための目標位置を設定し、目標位置を実現するための目標電流と電流の方向を算出し、算出した電流および電流方向を実現するよう、第１クラッチモータ７１ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｃｌ１、Ｖ２＿ｃｌ１を調整することで、第１クラッチモータ７１ｂの電流を制御し、第１クラッチ８のストローク位置を調節して第１クラッチ８を係合、解放する。

また、変速機制御ユニット１００は、所望の第２クラッチ伝達トルクを実現するために、第２クラッチ９の目標伝達トルクＴｃｌｂを設定し、目標伝達トルクＴｃｌｂを実現するための目標位置を設定し、目標位置を実現するための目標電流を算出し、算出した電流を実現するよう、第２クラッチモータ７２ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｃｌ２、Ｖ２＿ｃｌ２、を調整することで、第２クラッチモータ７２ｂの電流を制御し、第２クラッチ９のストローク位置を調節して第２クラッチ９を係合、解放する。

また、変速機制御ユニット１００は、所望の第１同期噛合い機構２１の位置を実現するために、第１シフトモータ７３ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ１、Ｖ２＿ｓｆｔ１を調整することで、第１シフトモータ７３ｂの電流を制御し、第１同期噛合い機構２１の噛合、解放を行う。

また、変速機制御ユニット１００は、所望の第２同期噛合い機構２２の位置を実現するために、第２シフトモータ７４ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ２、Ｖ２＿ｓｆｔ２を調整することで、第２シフトモータ７４ｂの電流を制御し、第２同期噛合い機構２２の噛合、解放を行う。

また、変速機制御ユニット１００は、所望の第３同期噛合い機構２３の位置を実現するために、第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３を調整することで、第３シフトモータ７５ｂの電流を制御し、第３同期噛合い機構２３の噛合、解放を行う。

変速機制御ユニット１００は、例えば、運転者がシフトレンジをＤレンジ等にしてアクセルペダルを踏み込んだときは運転者に発進、加速の意志があると判断する。また、変速機制御ユニット１００は、運転者がブレーキペダルを踏み込込んだときは運転者に減速、停止の意志があると判断する。変速機制御ユニット１００は、これらの運転者の意図を実現するように、所望の同期噛合い機構を解放／噛合いさせるよう、第３同期噛合い機構２１、第２同期噛合い機構２２、第３同期噛合い機構２３の目標位置を設定し、各目標位置を実現するよう、第１シフトモータ７３ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ１、Ｖ２＿ｓｆｔ１、第２シフトモータ７４ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ２、Ｖ２＿ｓｆｔ２、第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３を調整し、また、エンジントルク指令値ＴＴｅを設定するとともに、第１クラッチ８、第２クラッチ９が所望の伝達トルクＴｃｌａ、Ｔｃｌｂとなるよう、第１クラッチ８、第２クラッチ９の目標位置を設定し、各目標位置を実現するよう、第１クラッチモータ７１ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｃｌ１、Ｖ２＿ｃｌ１、第２クラッチモータ７２ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｃｌ２、Ｖ２＿ｃｌ２を調整する。

また、変速機制御ユニット１００は、現在の目標変速段と、出力軸回転数Ｎｏから算出する車速Ｖｓｐと、アクセルペダル踏み込み量Ａｐｓと、等の運転状態に基づいて次の変速段を予測し、予測結果に基づき、予測結果の変速段の達成のために使用される所定の同期噛合い機構を噛合い状態とするため、所望の同期噛合い機構を解放／噛合いさせるよう、第１シフトモータ７３ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ１、Ｖ２＿ｓｆｔ１、第２シフトモータ７４ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ２、Ｖ２＿ｓｆｔ２、第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３を調整する。例えば、２速で走行している場合、すなわち、目標変速段が２速となっている状態の場合、次の変速段が１速となるか、３速となるかを運転状態に基づいて予測し、予め第１同期噛合い機構２１を第１ドリブンギア１１、または第３ドリブンギア１３に噛合いさせるよう、第１シフトモータ７３ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ１、Ｖ２＿ｓｆｔ１を調整する。

また、変速機制御ユニット１００は、出力軸回転数Ｎｏから算出する車速Ｖｓｐとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓから目標とする変速段を設定し、設定した変速段への変速動作を実行するよう、エンジントルク指令値ＴＴｅを設定するとともに、第１クラッチ８、第２クラッチ９が所望の伝達トルクＴｃｌａ、Ｔｃｌｂとなるよう、第１クラッチ８、第２クラッチ９の目標位置を設定し、各目標位置を実現するよう、第１クラッチモータ７１ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｃｌ１、Ｖ２＿ｃｌ１、第２クラッチモータ７２ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｃｌ２、Ｖ２＿ｃｌ２を調整する。また、予測による変速段の予測結果が目標とする変速段と異なっている場合は、所望の同期噛合い機構を解放／噛合いさせるよう、第１シフトモータ７３ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ１、Ｖ２＿ｓｆｔ１、第２シフトモータ７４ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ２、Ｖ２＿ｓｆｔ２、第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３を調整する。

例えば、３速で走行している場合、すなわち、目標変速段が３速となっている状態の場合、次の変速段が２速となるか、４速となるかを運転状態に基づいて予測し、次の変速段が２速であると予測し、予め第３同期噛合い機構２３を第２ドリブンギア１２に噛合いさせた状態から、目標変速段が３速から２速に切り替わった場合、すなわちダウンシフト指令となった場合は、既に第３同期噛合い機構２３が第２ドリブンギア１２に噛合った状態であるため、第１クラッチ８の締結を開始できるが、次の変速段が４速であると予測し、予め第３同期噛合い機構２３を第４ドリブンギア１４に噛合いさせた状態から、目標変速段が３速から２速に切り替わった場合は、第１クラッチ８の締結を開始する前に、第３同期噛合い機構２３を、第４ドリブンギア１４との噛合い状態を解除し、第２ドリブンギア１２に噛合いさせる必要がある。このように、次の変速段の予測結果の精度は、目標変速段が設定されてから変速が完了するまでの応答性に大きく影響する。

次に、図３〜図９を用いて、本実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の具体的な制御内容について説明する。
最初に、図３を用いて、本実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御を含む、シフト制御の全体の制御内容について説明する。
図３は、本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御を含む、シフト制御の全体の制御内容を示すフローチャートである。

制御フローは、ステップ３０１（目標ギア位置演算）と、ステップ３０２（スタンバイギア位置演算）と、ステップ３０３（シフト制御）と、から構成される。

図３の制御内容は、変速機制御ユニット１００のコンピュータ１００ｃにプログラミングされ、あらかじめ定められた周期で繰り返し実行される。すなわち、以下のステップ３０１〜３０３の処理は、変速機制御ユニット１００によってあらかじめ定められた周期で繰り返し実行される。

ステップ３０１（目標ギア位置演算）において、変速機制御ユニット１００は、シフトレバー位置（Ｐレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、運転者による変速操作を可能とするＭレンジ）を示すレンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓ、と、運転者操作によるアップスイッチ信号ＵｐＳｗ（アップシフト指令信号）と、ダウンスイッチ信号ＤｎＳｗ（ダウンシフト指令信号）と、出力軸回転数Ｎｏから算出する車速Ｖｓｐとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓ等の運転状態に基づき、目標とするギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔを設定する。例えば、レンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓがＤレンジの場合（自動変速モードの場合）、出力軸回転数Ｎｏから算出する車速Ｖｓｐとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓ等から目標とするギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔを設定する。また、レンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓがＭレンジの場合（手動変速モードの場合）、アップスイッチ信号ＵｐＳｗと、ダウンスイッチ信号ＤｎＳｗから目標とするギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔを設定する。

ステップ３０２（スタンバイギア位置演算）において、変速機制御ユニット１００は、次の変速段を予測し、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂを設定する。なお、ステップ３０２（スタンバイギア位置演算）の詳細は、図４を用いて後述する。

ステップ３０３（シフト制御）において、変速機制御ユニット１００は、ステップ３０１（目標ギア位置演算）で設定された目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔと、ステップ３０２（スタンバイギア位置演算）で設定された目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂとに基づき、第１同期噛合い機構２１、第２同期噛合い機構２２、第３同期噛合い機構２３の目標位置を設定し、各目標位置を実現するよう、第１シフトモータ７３ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ１、Ｖ２＿ｓｆｔ１、第２シフトモータ７４ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ２、Ｖ２＿ｓｆｔ２、第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３を調整する。その結果、第１同期噛合い機構２１、第２同期噛合い機構２２、第３同期噛合い機構２３のそれぞれのストローク位置を示す、スリーブ１位置ＲＰｓｌｖ１、スリーブ２位置ＲＰｓｌｖ２、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３がそれぞれ目標位置に追従する。

次に、図４を用いて、図３のステップ３０２（スタンバイギア位置演算）の詳細について説明する。
図４は、本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御におけるスタンバイギア位置演算処理の内容を示すフローチャートである。

ステップ４０１において、変速機制御ユニット１００は、図３のステップ３０１（目標ギア位置演算）で設定された目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔと、レンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓと、車速Ｖｓｐとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓ等の運転状態に基づいて次の変速段を予測し、スタンバイギア位置の候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０を設定する。

ステップ４０２において、変速機制御ユニット１００は、変速中か、またはレンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓがＰレンジまたはＲレンジまたはＮレンジか否かの判定を行う。変速中である場合、またはレンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓがＰレンジまたはＲレンジまたはＮレンジである場合はステップ４０９へ進み、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂにスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０を代入するとともに、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ入力からの経過時間の計測タイマＴｒ、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎ入力からの経過時間の計測タイマＴｌをクリアする。変速中ではなく、かつレンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓがＰレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジのいずれでもない場合、ステップ４０３へ進む。

ステップ４０３において、変速機制御ユニット１００は、高回転域であるか否かの判定を行う。出力軸回転数Ｎｏに対して、図３のステップ３０１（目標ギア位置演算）で設定された目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ相当のギア比Ｇｎｘｔを乗算した値が閾値Ｎｈ以上であるか否かの判定を行う。Ｎｈ以上である場合は高回転域であるため、ステップ４０９へ進み、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂにスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０を代入するとともに、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ入力からの経過時間の計測タイマＴｒ、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎ入力からの経過時間の計測タイマＴｌをクリアする。閾値Ｎｈ未満である場合はステップ４０４へ進む。ここで、閾値Ｎｈは駆動力源であるエンジン７の許容最大回転数や変速機５０の許容最大回転数に基づいて設定することが望ましく、閾値Ｎｈ以上となった場合にはダウンシフトすることは無い値を設定する。なお、閾値Ｎｈはギア位置毎に個別に設定することが望ましい。また、ステップ４０３の判定には、閾値Ｎｈ以上の場合はＹＥＳ、閾値Ｎｌ以下の場合はＮＯ、それ以外は前回の判定に従うような、ヒステリシスを設ける構成としても良い。

ステップ４０４において、変速機制御ユニット１００は、オートモードかマニュアルモードかの判定を行う。レンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓがＤレンジ（自動変速モード）であるのか、またはＭレンジ（手動変速モード）であるのかを判定する。自動変速モードの場合はステップ４０５へ進み、手動変速モードの場合はステップ４０７へ進む。

ステップ４０５において、変速機制御ユニット１００は、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ入力からの経過時間Ｔｒの計算と、経過時間Ｔｒが所定範囲内にあるか否かの判定を行う。方向指示器の右折意思表示信号はＯＮ／ＯＦＦの点滅信号となっているため、ステップ４０５における経過時間Ｔｒ算出は、Ｔｒ＝０の状態で、右折意思表示信号ＲｔｕｒｎがＯＦＦ→ＯＮとなった時点から経過時間計測を開始し、Ｔｒ≧Ｔｒ＿ｍａｘとなった時点でＴｒ＝０とする処理を行う。例えば右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎが３回点滅する場合、最初のＯＦＦ→ＯＮ時点からの経過時間の計測を開始し、Ｔｒ≧Ｔｒ＿ｍａｘとなった時点でＴｒ＝０とする。ＴｒＡ１≦Ｔｒ≦ＴｒＡ２である場合はステップ４１０へ進み、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂを目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定する。ＴｒＡ１≦Ｔｒ≦ＴｒＡ２ではない場合はステップ４０６へ進む。

ステップ４０６において、変速機制御ユニット１００は、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎ入力からの経過時間Ｔｌの計算と、経過時間Ｔｌが所定範囲内にあるか否かの判定を行う。右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ同様、ステップ４０６における経過時間Ｔｌ算出は、Ｔｌ＝０の状態で、左折意思表示信号ＬｔｕｒｎがＯＦＦ→ＯＮとなった時点から経過時間計測を開始し、Ｔｌ≧Ｔｌ＿ｍａｘとなった時点でＴｌ＝０とする処理を行う。ＴｌＡ１≦Ｔｌ≦ＴｌＡ２である場合はステップ４１０へ進み、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂを目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定する。ＴｌＡ１≦Ｔｌ≦ＴｌＡ２ではない場合はステップ４１１へ進み、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂにスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０を代入する。

ステップ４０７において、変速機制御ユニット１００は、ステップ４０５と同様に、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ入力からの経過時間Ｔｒの計算と、経過時間Ｔｒが所定範囲内にあるか否かの判定を行う。ＴｒＭ１≦Ｔｒ≦ＴｒＭ２である場合はステップ４１２へ進み、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂを目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定する。ＴｒＭ１≦Ｔｒ≦ＴｒＭ２ではない場合はステップ４０８へ進む。

ステップ４０８において、変速機制御ユニット１００は、ステップ４０６と同様に、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎ入力からの経過時間Ｔｌの計算と、経過時間Ｔｌが所定範囲内にあるか否かの判定を行う。ＴｌＭ１≦Ｔｌ≦ＴｌＭ２である場合はステップ４１２へ進み、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂを目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定する。ＴｌＭ１≦Ｔｌ≦ＴｌＭ２ではない場合はステップ４１３へ進み、目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂにスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０を代入する。

このように構成することで、運転者の方向指示器による操作の後、所定時間経過後に目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂがダウンシフト側待機となる。すなわち、ダウンシフト側待機となるまで、所定のディレイ時間を設けている。このディレイ時間は、方向指示器の誤操作に基づいて、プリシフト制御が誤制御されるのを防止するためである。さらに、所定時間経過後まで変速が行われなかった場合はスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０となる。

なお、オートモードかマニュアルモードか、すなわち、レンジ位置信号ＲｎｇＰｏｓがＤレンジ（自動変速モード）であるのか、またはＭレンジ（手動変速モード）であるのかによって、変速の応答性要求が異なる場合が多いため、経過時間の判定値ＴｒＡ１、ＴｌＡ１と、ＴｒＭ１、ＴｌＭ１は別々の設定値とすることが望ましく、さらには、ＴｒＡ１＜ＴｒＭ１、ＴｌＡ１＜ＴｌＭ１と設定することが望ましい。

また、例えば高速の場合は追い越し加速、低速の場合は交差点の右左折など、走行している車速によって、方向指示器による操作の後の車両動作が異なる場合が多いため、経過時間の判定値ＴｒＡ１、ＴｒＡ２、ＴｌＡ１、ＴｌＡ２、ＴｒＭ１、ＴｒＭ２、ＴｌＭ１、ＴｌＭ２は、車速の関数として構成することが望ましい。例えば、高速で右折意思表示がなされる場合は、一般にレーン変更に伴う追い越しが想定される。また、低速で右折意思表示がなされる場合は、一般に、交差点等における右折が想定される。ここで、右折意思表示後にレーン変更するまでの時間は、右折意思表示後に右折する場合に比べて短時間である。そこで、高速時の判定値ＴｒＡ１（Ｈ）を、低速時の判定値ＴｒＡ１（Ｌ）に比べて小さく（ＴｒＡ１（Ｈ）＜ＴｒＡ１（Ｌ））設定する。さらには、現在のギア位置毎に細分化して設定する構成としても良い。

また、日本は左側通行であるが、米国では右側通行など、国によって車両の通行方向が異なるため、例えば日本の場合は、車速が高速の場合は追い越し加速を想定してＴｒＡ１＜ＴｌＡ１、ＴｒＭ１＜ＴｌＭ１とし、車速が低速の場合は左折を想定してＴｒＡ１＞ＴｌＡ１、ＴｒＭ１＞ＴｌＭ１とする。また、米国など右側通行の場合は、車速が高速の場合は追い越し加速を想定してＴｒＡ１＞ＴｌＡ１、ＴｒＭ１＞ＴｌＭ１とし、車速が低速の場合は左折を想定してＴｒＡ１＜ＴｌＡ１、ＴｒＭ１＜ＴｌＭ１とする。このように、車速および右、左に応じて設定することが望ましい。

なお、図４に示した構成に加え、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎと、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎが同時に点滅する所謂ハザード信号の場合においても、運転者による操作の後、所定時間経過後に目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂがダウンシフト側待機となり、さらに所定時間経過後まで変速が行われなかった場合はスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０となるように構成しても良い。ここで、ハザード信号の識別については、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ、左折意思表示信号ＬｔｕｒｎのＯＮ／ＯＦＦ信号をともに用いて識別する構成としても良いし、ハザード信号のボタンやスイッチ等の入力を変速機制御ユニット１００に入力する構成としても良く、ハザード信号の操作を変速機制御ユニット１００が識別するための他の機構を用いても構成可能である。ハザード信号のスイッチを入力する場合はスイッチのＯＮ継続時間によって判定する構成としても良い。ＯＮ／ＯＦＦ信号をともに用いて識別する場合は、ステップ４０５に示した構成のようにＯＦＦ→ＯＮとなった時点からの経過時間計測に加えて、ＯＮ信号が所定回数繰り返されたことをもって判定する方法が好適である。例えば、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎがともに最初にＯＦＦ→ＯＮとなった時点からの経過時間の計測を開始し、さらに３回目にＯＮとなった時点でステップ４１０のように目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂを目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定する、等の構成とする。

次に、図５を用いて、本実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第１の制御例について説明する。
図５は、本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第１の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。

図５に示す第１の制御例は、Ｍレンジ（手動変速モード）の３速段で走行している状態で、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎが入力され、しかるのちに３速段から２速段へのダウンシフトが実行された場合である。

図５において、図５（Ａ）は目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ、図５（Ｂ）はスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０、図５（Ｃ）は右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎを示している。図５（Ｄ）は左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎ、図５（Ｅ）は目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂ、図５（Ｆ）は第３同期噛合い機構２３の位置であるスリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３を示している。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図５（Ａ）の目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔは３速で、図５（Ｂ）のスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０、図５（Ｅ）の目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂはともに４速であり、図５（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３は４速側に噛合い状態となっている。

時刻ｔ１にて、運転者によって方向指示器１０７が操作され、図５（Ｃ）に示すように、右折意思表示信号ＲｔｕｒｎがＯＦＦからＯＮとなる。図４のステップ４０７にて右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ入力からの経過時間Ｔｒが計算され、ＴｒＭ１≦Ｔｒとなった時刻ｔ２で図４のステップ４０７およびステップ４１２によって目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂ＝目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定され、図５（Ｅ）に示すように、４速から２速となる。図３のステップ３０３によって第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３が調整され、図５（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が４速側から２速側へと移動し、時刻ｔ３でスリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が２速側に噛合った状態となる。

時刻ｔ４にて、運転者によってレバー装置１０６のダウンスイッチが操作され、図３のステップ３０１（目標ギア位置演算）にて、図５（Ａ）に示すように、目標変速段が３速から２速へと切り替わる。

時刻ｔ４時点では、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が２速側に噛合った状態であるため、時刻ｔ４以降の変速動作は、３速段を形成していた第２クラッチ９を解放しながら、２速段を形成するために第１クラッチ８を締結する動作となり、変速動作を開始した時刻ｔ４から変速が完了するまでの応答性を向上させることができる。

次に、図６を用いて、本実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第２の制御例について説明する。
図６は、本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第２の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。なお、図６（Ａ）〜（Ｆ）は、図５（Ａ）〜（Ｆ）と同様である。

図６に示す第２の制御例は、Ｍレンジ（手動変速モード）の３速段で走行している状態で、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎが入力され、しかるのちに３速段から２速段へのダウンシフトが実行された場合である。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図６（Ａ）の目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔは３速で、図６（Ｂ）のスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０、図６（Ｅ）の目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂはともに４速であり、図６（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３は４速側に噛合い状態となっている。

時刻ｔ１にて、運転者によって方向指示器１０７が操作され、図６（Ｄ）に示すように、左折意思表示信号ＬｔｕｒｎがＯＦＦからＯＮとなる。図４のステップ４０８にて左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎ入力からの経過時間Ｔｌが計算され、ＴｌＭ１≦Ｔｌとなった時刻ｔ２で図４のステップ４０８およびステップ４１２によって目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂ＝目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定され、図６（Ｅ）に示すように、４速から２速となる。図３のステップ３０３によって第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３が調整され、図６（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が４速側から２速側へと移動し、時刻ｔ３でスリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が２速側に噛合った状態となる。

時刻ｔ４にて運転者によってレバー装置１０６のダウンスイッチが操作され、図３のステップ３０１（目標ギア位置演算）にて、図６（Ａ）に示すように、目標変速段が３速から２速へと切り替わる。

時刻ｔ４時点では、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が２速側に噛合った状態であるため、時刻ｔ４以降の変速動作は、３速段を形成していた第２クラッチ９を解放しながら、２速段を形成するために第１クラッチ８を締結する動作となり、変速動作を開始した時刻ｔ４から変速が完了するまでの応答性を向上させることができる。

次に、図７を用いて、本実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第３の制御例について説明する。
図７は、本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第３の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。なお、図７（Ａ）〜（Ｆ）は、図５（Ａ）〜（Ｆ）と同様である。

図７に示す第３の制御例は、Ｄレンジ（自動変速モード）の５速段で走行している状態で、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎが入力され、しかるのちに５速段から４速段へのダウンシフトが実行された場合である。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図７（Ａ）の目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔは５速で、図７（Ｂ）のスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０、図７（Ｅ）の目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂはともにＮ（中立）であり、図７（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３は中立位置となっている。

時刻ｔ１にて、運転者によって方向指示器１０７が操作され、図７（Ｃ）に示すように、右折意思表示信号ＲｔｕｒｎがＯＦＦからＯＮとなる。図４のステップ４０５にて右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ入力からの経過時間Ｔｒが計算され、ＴｒＡ１≦Ｔｒとなった時刻ｔ２で図４のステップ４０５およびステップ４１０によって目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂ＝目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定され、図７（Ｅ）に示すように、Ｎ（中立）から４速となる。図３のステップ３０３によって第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３が調整され、図７（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が中立位置から４速側へと移動し、時刻ｔ３でスリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が４速側に噛合った状態となる。

時刻ｔ４にて、例えば追い越し加速等のために、運転者によってアクセルペダルが踏み込まれ、アクセルペダル踏み込み量Ａｐｓが大きくなることで、図３のステップ３０１（目標ギア位置演算）にて、図７（Ａ）に示すように、目標変速段が５速から４速へと切り替わる。

時刻ｔ４時点では、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が４速側に噛合った状態であるため、時刻ｔ４以降の変速動作は、５速段を形成していた第２クラッチ９を解放しながら、４速段を形成するために第１クラッチ８を締結する動作となり、変速動作を開始した時刻ｔ４から変速が完了するまでの応答性を向上させることができる。

次に、図８を用いて、本実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第４の制御例について説明する。
図８は、本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第４の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。なお、図８（Ａ）〜（Ｆ）は、図５（Ａ）〜（Ｆ）と同様である。

図８に示す第４の制御例は、Ｄレンジ（自動変速モード）の５速段で走行している状態で、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎが入力されたが、その後に変速動作が開始されなかった場合である。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図８（Ａ）の目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔは５速で、図８（Ｂ）のスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０、図８（Ｅ）の目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂはともにＮ（中立）であり、図８（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３は中立位置となっている。

時刻ｔ１にて、運転者によって方向指示器１０７が操作され、図８（Ｃ）に示すように、右折意思表示信号ＲｔｕｒｎがＯＦＦからＯＮとなる。図４のステップ４０５にて右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ入力からの経過時間Ｔｒが計算され、ＴｒＡ１≦Ｔｒとなった時刻ｔ２で図４のステップ４０５およびステップ４１０によって目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂ＝目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定され、図８（Ｅ）に示すように、Ｎ（中立）から４速となる。図３のステップ３０３によって第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３が調整され、図８（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が中立位置から４速側へと移動し、時刻ｔ３でスリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が４速側に噛合った状態となる。

時刻ｔ３以降、変速動作が開始されず、図４のステップ４０５にて右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ入力からの経過時間ＴｒがＴｒＡ２よりも大きくなった時刻ｔ４で、図４のステップ４１１によって目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂ＝スタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０と設定され、図８（Ｅ）に示すように、４速からＮ（中立）となる。図３のステップ３０３によって第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３が調整され、図８（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が４速側から中立位置へと移動し、時刻ｔ５でスリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が中立位置となる。

次に、図９を用いて、本実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第５の制御例について説明する。
図９は、本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第５の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。なお、図９（Ａ）〜（Ｆ）は、図５（Ａ）〜（Ｆ）と同様である。

図９に示す第５の制御例は、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎと、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎが同時に点滅する所謂ハザード信号の場合においても、運転者による操作の後、所定時間経過後に目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂがダウンシフト側待機となるように構成したときの、プリシフト制御の制御例である。この例は、Ｍレンジ（手動変速モード）の５速段で走行している状態で、ハザード信号が入力され、しかるのちに５速段から４速段へのダウンシフトが実行された場合である。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図９（Ａ）の目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔは５速で、図９（Ｂ）のスタンバイ候補値ｔＧＰ＿ｓｔｂ０、図９（Ｅ）の目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂはともにＮ（中立）であり、図９（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３は中立位置となっている。

時刻ｔ１にて、運転者によってハザード信号が操作され、図９（Ｃ）の右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎおよび図９（Ｄ）の左折意思表示信号ＬｔｕｒｎがともにＯＦＦからＯＮとなる。右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎが共に入力されてからの経過時間を計算し、経過時間が設定閾値を超え、さらに、右折意思表示信号Ｒｔｕｒｎ、左折意思表示信号Ｌｔｕｒｎが共に３回目にＯＦＦからＯＮとなった時刻ｔ２で目標スタンバイ位置ｔＧＰ＿ｓｔｂ＝目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔ−１、すなわち目標ギア位置ｔＧＰ＿ｎｘｔよりも１段ダウンシフト側に設定され、図９（Ｅ）に示すように、Ｎ（中立）から４速となる。図３のステップ３０３によって第３シフトモータ７５ｂへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｆｔ３、Ｖ２＿ｓｆｔ３が調整され、図９（Ｆ）に示すように、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が中立位置から４速側へと移動し、時刻ｔ３でスリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が４速側に噛合った状態となる。

時刻ｔ４にて運転者によってレバー装置１０６のダウンスイッチが操作され、図３のステップ３０１（目標ギア位置演算）にて，図９（Ａ）に示すように、目標変速段が５速から４速へと切り替わる。

時刻ｔ４時点では、スリーブ３位置ＲＰｓｌｖ３が４速側に噛合った状態であるため、時刻ｔ４以降の変速動作は、５速段を形成していた第２クラッチ９を解放しながら、４速段を形成するために第１クラッチ８を締結する動作となり、変速動作を開始した時刻ｔ４から変速が完了するまでの応答性を向上させることができる。

次に、図１０を用いて、本実施形態による車両用自動変速機および制御装置の第２の構成例について説明する。

図１０は、本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機および制御装置の構成を示すシステム構成例のスケルトン図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。

本構成例において、図１に示した構成例と異なる点は、図１の例ではエンジン７のトルクを伝達する、第１クラッチ８、第１クラッチ９を乾式単板クラッチで構成しているのに対し、本例では湿式多板クラッチで構成している点である。

自動変速機５１には、摩擦伝達機構である第１クラッチ１００８、第２クラッチ１００９が設けられており、第１クラッチ９８を係合、解放することで、エンジン７のトルクを第１入力軸４１に伝達、遮断することが可能である。また、第２クラッチ９９を係合、解放することで、エンジン７のトルクを第２入力軸４２に伝達、遮断することが可能である。

変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた電磁弁１０５ａの電流を制御することで、第１クラッチ１００８内に設けられたプレッシャプレート（図示しない）を制御し、第１クラッチ１００８の伝達トルクの制御を行っている。

また、変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた電磁弁１０５ｂの電流を制御することで、第２クラッチ１００９内に設けられたプレッシャプレート（図示しない）を制御し、第２クラッチ１００９の伝達トルクの制御を行っている。

また、変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた電磁弁１０５ｃ、電磁弁１０５ｄの電流を制御することで、シフトアクチュエータ６１内に設けられた油圧ピストン（図示しない）およびシフトフォーク（図示しない）を介して第１同期噛合い機構２１の位置もしくは荷重を制御し、第１ドリブンギア１１、または第３ドリブンギア１３と係合させることで、第２入力軸４２の回転トルクを、第１同期噛合い機構２１を介して出力軸４３へと伝達することができる。ここでは、電磁弁１０５ｄの電流を増加することで、第１同期噛合い機構２１が第１ドリブンギア１１側へ移動する方向へ荷重が加わり、電磁弁１０５ｃの電流を増加することで、第１同期噛合い機構２１が第３ドリブンギア１３側へ移動する方向へ荷重が加わるように構成している。なお、シフトアクチュエータ６１には第１同期噛合い機構２１の位置を計測する位置センサ（図示しない）が設けられている。

また、変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた電磁弁１０５ｅ、電磁弁１０５ｆの電流を制御することで、シフトアクチュエータ６２内に設けられた油圧ピストン（図示しない）およびシフトフォーク（図示しない）を介して第２同期噛合い機構２２の位置もしくは荷重を制御し、第５ドリブンギア１５と係合させることで、第２入力軸４２の回転トルクを、第２同期噛合い機構２２を介して出力軸４３へと伝達することができる。なお、シフトアクチュエータ６２には第２同期噛合い機構２２の位置を計測する位置センサ６２ａ（図示しない）が設けられている。

また、変速機制御ユニット１００によって、油圧機構１０５に設けられた電磁弁１０５ｇ、電磁弁１０５ｈの電流を制御することで、シフトアクチュエータ６３内に設けられた油圧ピストン（図示しない）およびシフトフォーク（図示しない）を介して第３同期噛合い機構２３の位置もしくは荷重を制御し、第２ドリブンギア１２、または第４ドリブンギア１４と係合させることで、第１入力軸４１の回転トルクを、第３同期噛合い機構２３を介して出力軸４３へと伝達することができる。なお、シフトアクチュエータ６３には第３同期噛合い機構２３の位置を計測する位置センサ（図示しない）が設けられている。

このように第１ドライブギア１、第２ドライブギア２、第３ドライブギア３、第４ドライブギア４、第５ドライブギア５から、第１ドリブンギア１１、第２ドリブンギア１２、第３ドリブンギア１３、第４ドリブンギア１４、第５ドリブンギア１５を介して変速機出力軸４３に伝達された変速機入力軸４１の回転トルクは、変速機出力軸４３に連結されたディファレンシャルギア（図示しない）を介して車軸（図示しない）に伝えられる。

このように、第１クラッチ、第２クラッチ、第１同期噛合い機構２１、第２同期噛合い機構２２、第３同期噛合い機構２３を制御するための他の機構を用いても構成可能である。

以上説明したように、本実施形態によれば、次の変速段の予測結果に基づくプリシフト制御に加え、方向指示器の操作がなされた場合には、その後の変速開始前に予め所望のギアに待機させることができ、変速動作を開始してから変速が完了するまでの時間を短縮でき、変速の応答性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機および制御装置の構成を示すシステム構成例のスケルトン図である。 本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機の制御装置における変速機制御ユニットとエンジン制御ユニットとの間の入出力信号関係を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御を含む、シフト制御の全体の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御におけるスタンバイギア位置演算処理の内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第１の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第２の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第３の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第４の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御装置のプリシフト制御の第５の制御例の制御内容を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る車両用自動変速機および制御装置の構成を示すシステム構成例のスケルトン図である。

１…第１ドライブギア
２…第２ドライブギア
３…第３ドライブギア
４…第４ドライブギア
５…第５ドライブギア
７…エンジン
８…第１クラッチ
９…第２クラッチ
１１…第１ドリブンギア
１２…第２ドリブンギア
１３…第３ドリブンギア
１４…第４ドリブンギア
１５…第５ドリブンギア
２１…第１同期噛合い機構
２２…第２同期噛合い機構
２３…第３同期噛合い機構
３１…第１入力軸回転センサ
３２…第２入力軸回転センサ
３３…出力軸回転センサ
４１…変速機第１入力軸
４２…変速機第２入力軸
４３…出力軸
５０…自動変速機
７１…第１クラッチアクチュエータ
７２…第２クラッチアクチュエータ
７３…第１シフトアクチュエータ
７４…第２シフトアクチュエータ
７５…第３シフトアクチュエータ
１００…変速機制御ユニット
１０１…エンジン制御ユニット
１０３…通信手段
１０６…レバー装置
１０７…方向指示器
２０１…アクセル開度センサ
２０２…ブレーキスイッチ

Claims (3)

1. 駆動力源の動力を伝達、遮断する複数の摩擦伝達機構と、前記複数の摩擦伝達機構にそれぞれ連結される複数の変速機入力軸と、前記複数の変速機入力軸と変速機出力軸との間を複数の同期噛合い機構の選択操作によって選択的に連結する複数の歯車列とを有する自動変速機の制御に用いられ、
   一方の前記摩擦伝達機構が連結された前記変速機入力軸と前記変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の前記摩擦伝達機構を係合するとともに他方の前記摩擦伝達機構を解放することにより所望の変速段を達成し、
   所定の変速段を達成している場合に、前記変速機出力軸の回転数、または車速、またはアクセルペダルの踏み込み量のうち、少なくとも一つのパラメータを用いて次の変速段を予測し、この予測結果に基づき、所定の前記同期噛合い機構を操作して、現在の変速段の達成のために使用されていない方の前記摩擦伝達機構が連結された前記変速機入力軸と前記変速機出力軸とを所定の歯車列を介して連結状態にして待機せしめるプリシフト制御を行う車両用自動変速機の変速制御装置であって、
   運転者の右折意思または左折意思を示す方向指示器の操作がなされた場合には、所定の前記同期噛合い機構を操作し、現在の変速段よりもダウンシフト側に待機せしめるプリシフト制御を行う制御手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記方向指示器の操作がなされた場合に所定の前記同期噛合い機構を操作し、現在の変速段よりもダウンシフト側に待機せしめるプリシフト制御を行い、
   前記方向指示器の操作がなされてから所定の時間が経過するまでの期間に変速動作が開始されない場合は、前記変速機出力軸の回転数、または車速、またはアクセルペダルの踏み込み量のうち、少なくとも一つのパラメータを用いて次の変速段を予測した結果に基づいて、現在の変速段の達成のために使用されていない方の前記摩擦伝達機構が連結された前記変速機入力軸と前記変速機出力軸とを所定の歯車列を介して連結状態にして待機せしめるプリシフト制御を行い、
   さらに、前記制御手段は、前記方向指示器の操作がなされてから所定のディレイ時間が経過した後に、所定の前記同期噛合い機構を操作し、現在の変速段よりもダウンシフト側に待機せしめるプリシフト制御を行うことを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
2. 請求項１記載の車両用自動変速機の変速制御装置において、
   前記制御手段は、前記ディレイ時間を、前記方向指示器の操作が右折意思の場合と左折意思の場合とで異ならせることを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置。
3. 請求項１記載の車両用自動変速機の変速制御装置において、
   前記制御手段は、前記ディレイ時間を、車速に応じて変更することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御装置

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