JP5260227B2

JP5260227B2 - 車両用自動変速機の変速制御方法

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Publication number: JP5260227B2
Application number: JP2008263367A
Authority: JP
Inventors: 哲生松村; 欽也藤本; 大司清宮
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2028-10-10
Also published as: JP2010091063A

Description

本発明は、自動変速機の制御装置及び制御方法に係り、特に、自動車に用いる歯車式変速機の制御に好適な自動変速機の変速制御方法および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、特開２０００−２３４６５４号公報や、特開２００１−２９５８９８号公報により、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。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、特開平１０−３１８３６１号公報や、特開２００３−２６９５９２号公報により、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開示されている。

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

しかし、前記のツインクラッチ式自動ＭＴにおいては、変速が開始された後、次変速段のクラッチを、トルク伝達が開始可能な状態（トルク伝達直前の状態）とした後に、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操作を行う必要がある。

一方で、車両用自動変速機には、変速マップに基づいて変速を開始する自動変速モードと、運転者の操作に基づいて変速を開始する手動変速モードを備えられることが多く、手動変速モードの場合は運転者の操作後（変速開始後）、変速が完了するまでの変速レスポンスが重要となる。

本発明の目的は、手動変速モードにおいて、運転者の操作後（変速開始後）、変速が完了するまでの時間を短縮できる車両用自動変速機の変速制御方法を提案することにある。

上記目的は、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備え、一方の摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の摩擦伝達機構を係合するとともに他方の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、次の変速段を予測し、前記予測結果に基づき、所定の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摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と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シフト待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法であって、
変速マップに基づいて変速を開始する自動変速モードと、運転者の操作に基づいて変速を開始する手動変速モードを備え、前記手動変速モードにおいて、前記予測結果に基づき同期噛合い機構の連結動作を行った後であって、かつ、運転者の操作によって変速を開始する前に、現在の変速段の達成のために使用されていない方の摩擦伝達機構を、トルク伝達が開始可能な状態とする、摩擦伝達機構待機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方法により達成される。

本発明によれば、運転者の操作によって変速を開始する前に、現在の変速段の達成のために使用されていない方の摩擦伝達機構を、トルク伝達が開始可能な状態とすることができ、運転者の操作後（変速開始後）、変速が完了するまでの時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図１１を用いて詳細に説明する。

最初に、図１を用いて、本発明に係わ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、本発明に係る車両用自動変速機および制御装置の一実施の形態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，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）が設けられており、エンジン制御ユニット１０１により、吸入空気量，燃料量，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ようになっている。前記燃料噴射装置には、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、電動機などでも良い。

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、変速機第１入力軸４１，変速機第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，第１入力軸回転センサ３１，第２入力軸回転センサ３２，出力軸回転センサ３３が設けられており、前記第１クラッチ８を係合，解放することで、前記エンジン７のトルクを変速機第１入力軸４１に伝達，遮断することが可能である。また、前記第２クラッチ９を係合，解放することで、前記エンジン７のトルクを変速機第２入力軸４２に伝達，遮断することが可能である。本実施例では前記第１クラッチ８，前記第２クラッチ９は湿式多板クラッチを用いている。

変速機第２入力軸４２は中空になっており、変速機第１入力軸４１は、変速機第２入力軸４２の中空部分を貫通し、変速機第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。

変速機第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）が固定されており、変速機第１入力軸４１に対しては、回転自在となっている。また、変速機第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が固定されており、変速機第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。

変速機第１入力軸４１の回転数を検出する手段として、第１入力軸回転センサ３１が設けられており、変速機第２入力軸４２の回転数を検出する手段として、第２入力軸回転センサ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、出力軸回転センサ３３が設けられている。

これらのギアの中で、前記第１ドライブギア１と、前記第１ドリブンギア１１とが、前記第２ドライブギア２と、前記第２ドリブンギア１２とが、それぞれ噛合している。また、前記第３ドライブギア３と、前記第３ドリブンギア１３とが、前記第４ドライブギア４と、前記第４ドリブンギア１４とが、それぞれ噛合している。さらに、前記第５ドライブギア５と、前記第５ドリブンギア１５とが、それぞれ噛合している。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、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、第１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）を介して前記第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、変速機第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、前記第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、前記第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、第１シフトアクチュエータ６１には前記第１同期噛合い機構２１の位置を計測する位置センサ６１ａ（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、第２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）を介して前記第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、変速機第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、第２シフトアクチュエータ６２には前記第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、第３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）を介して前記第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、または前記第４ドリブンギア１４と係合させることで、変速機第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、第３シフトアクチュエータ６３には前記第３同期噛合い機構２３の位置を計測する位置センサ６３ａ（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を介して出力軸４３に伝達された変速機入力軸４１の回転トルクは、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、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、前記第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）に加える油圧を制御し、前記第１クラッチ８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、前記第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）に加える油圧を制御し、前記第２クラッチ９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１０５ｉの電流を制御することで、潤滑機構（図示しない）を制御し、前記第１クラッチ８への潤滑油流量を制御する。

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１０５ｊの電流を制御することで、潤滑機構（図示しない）を制御し、前記第２クラッチ９への潤滑油流量を制御する。

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）が前記変速機制御ユニット１００に入力される。

前記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。

電磁弁１０５ｃ，電磁弁１０５ｄによって第１シフトアクチュエータ６１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、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。

電磁弁１０５ｇ，電磁弁１０５ｈによって第３シフトアクチュエータ６３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、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。

電磁弁１０５ｃ，電磁弁１０５ｄによって第１シフトアクチュエータ６１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、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。

電磁弁１０５ｇ，電磁弁１０５ｈによって第３シフトアクチュエータ６３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、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。

電磁弁１０５ｅ，電磁弁１０５ｆによって第２シフトアクチュエータ６２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、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。

電磁弁１０５ｅ，電磁弁１０５ｆによって第２シフトアクチュエータ６２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、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、電磁弁１０５ｃ，電磁弁１０５ｄによって第１シフトアクチュエータ６１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、電磁弁１０５ｂによって第２クラッチ９を序所に締結することによって行われる。

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、本実施例においては電磁弁を用いた油圧機構として構成しているが、電動モータ，減速ギアを用いてクラッチを動作させるように構成しても良いし、電磁コイルによってクラッチのプレッシャプレートを制御する構成としても良く、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。

図２に、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を示す。変速機制御ユニット１００は、入力部１００ｉ，出力部１００ｏ，コンピュータ１００ｃ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，出力部１０１ｏ，コンピュータ１０１ｃ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、エンジン制御ユニット１０１はＴＴｅを実現するように、前記エンジン７の吸入空気量，燃料量，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、第１入力軸回転センサ３１，第２入力軸回転センサ３２，出力軸回転センサ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がそれぞれ入力され、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）とが入力され、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が入力される。

また、変速機制御ユニット１００には、自動変速機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が入力される。

また、変速機制御ユニット１００には、第１クラッチ８の作動油圧を計測する第１クラッチ圧センサ８ａ，第２クラッチ９の作動油圧を計測する第２クラッチ圧センサ９ａから、それぞれ第１クラッチ油圧ＲＰｃｌａ，第２クラッチ油圧ＲＰｃｌｂが入力される。

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が入力される。

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油圧を設定し、目標油圧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、電磁弁１０５ａへ印加する電圧Ｖ＿ｃｌａを調整することで、電磁弁１０５ａの電流を制御し、第１クラッチ８に加える油圧を調節して第１クラッチ８を係合，解放する。電磁弁１０５ａの電流は、所謂ＰＷＭ制御によって電磁弁１０５ａへ印加する電圧Ｖ＿ｃｌａを調整することで制御する。

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油圧を設定し、目標油圧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、電磁弁１０５ｂへ印加する電圧Ｖ＿ｃｌｂを調整することで、電磁弁１０５ｂの電流を制御し、第２クラッチ９に加える油圧を調節して第２クラッチ９を係合，解放する。電磁弁１０５ｂの電流は、電磁弁１０５ａ同様、所謂ＰＷＭ制御によって電磁弁１０５ａへ印加する電圧Ｖ＿ｃｌａを調整することで制御する。

なお、前記電磁弁１０５ａ，電磁弁１０５ｂの電流制御においては、所謂ディザー制御も併せて実行することが望ましい。

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、電磁弁１０５ｃ，１０５ｄへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｌｖ１，Ｖ２＿ｓｌｖ１を調整することで、電磁弁１０５ｃ，１０５ｄ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、電磁弁１０５ｅ，１０５ｆへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｌｖ２，Ｖ２＿ｓｌｖ２を調整することで、電磁弁１０５ｅ，１０５ｆ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、電磁弁１０５ｇ，１０５ｈへ印加する電圧Ｖ１＿ｓｌｖ３，Ｖ２＿ｓｌｖ３を調整することで、電磁弁１０５ｇ，１０５ｈ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。

また、変速機制御ユニット１００は、電磁弁１０５ｉ，１０５ｊへ印加する電圧Ｖ＿ｌｕｂａ，Ｖ＿ｌｕｂｂを調整することで、電磁弁１０５ｉ，１０５ｊの電流を制御し、第１クラッチ８，第２クラッチ９への所望の潤滑油流量を実現する。

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、各電磁弁の電流が目標電流に追従するよう電圧出力を変更して、各電磁弁の電流を制御している。

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し、また、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し、運転者の意図を実現するように、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の目標油圧を設定し、各目標油圧を実現するよう、電磁弁１０５ａへの印加電圧Ｖ＿ｃｌａ，電磁弁１０５ｂへの印加電圧Ｖ＿ｃｌｂを調整する。

また、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の目標油圧を設定し、各目標油圧を実現するよう、電磁弁１０５ａへの印加電圧Ｖ＿ｃｌａ，電磁弁１０５ｂへの印加電圧Ｖ＿ｃｌｂを調整し、また所望の同期噛合い機構を解放／噛合いさせるよう、電磁弁１０５ｃ，１０５ｄ，１０５ｅ，１０５ｆ，１０５ｇ，１０５ｈへの印加電圧Ｖ１＿ｓｌｖ１，Ｖ２＿ｓｌｖ１，Ｖ１＿ｓｌｖ２，Ｖ２＿ｓｌｖ２，Ｖ１＿ｓｌｖ３，Ｖ２＿ｓｌｖ３を調整する。

次に、図３〜図８を用いて、本実施形態による車両用自動変速機のクラッチ待機制御の具体的な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クラッチ待機制御を含む、変速制御の全体の制御内容の概略を示すフローチャートである。

制御フローは、ステップ３０１（シフト待機制御）と、ステップ３０２（クラッチ待機制御）と、ステップ３０３（目標ギア位置判定）と、ステップ３０４（変速制御）と、から構成される。

図３の内容は、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３０１〜３０４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（シフト待機制御）では、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。

例えば、２速で走行している場合、次の変速段が１速となるか、３速となるかを予測し、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、電磁弁１０５ｃ，１０５ｄへの印加電圧Ｖ１＿ｓｌｖ１，Ｖ２＿ｓｌｖ１を調整する。

ステップ３０２（クラッチ待機制御）の詳細は図４に示す。

ステップ３０３（目標ギア位置判定）では、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等から目標とする変速段を設定する。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から目標とする変速段を設定する。

ステップ３０４（変速制御）の詳細は図５に示す。

図４を用いて、図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）の詳細について説明する。

ステップ４０１において、手動変速モードか否かの判定を行い、手動変速モードでない場合はステップ４０４（クラッチ解放処理）へ進み、現在の変速段を達成するために用いられているクラッチとは逆側のクラッチを解放状態に維持する。例えば、２速で走行している場合は、第２クラッチ９を解放状態に維持する。３速で走行している場合は、第１クラッチ８を解放状態に維持する。手動変速モードの場合はステップ４０２へ進む。

ステップ４０２では、ステップ４０５（クラッチ待機処理１）を実行するか否かの第１の判定を行う。すなわち、ステップ３０１（シフト待機制御）によって、現在の変速段に対して、アップシフト側に相当するシフト待機制御が完了しており、かつ出力軸回転数Ｎｏに現在の変速段に対してダウンシフト側に相当する変速段のギア比ＧＲ＿Ｌを乗じた値が、待機制御のアップシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｈよりも大きくなっている場合はステップ４０５（クラッチ待機処理１）へ進む。ステップ４０２の条件が不成立の場合はステップ４０３へ進む。

ステップ４０３では、ステップ４０５（クラッチ待機処理１）を実行するか否かの第２の判定を行う。すなわち、ステップ３０１（シフト待機制御）によって、現在の変速段に対して、ダウンシフト側に相当するシフト待機制御が完了しており、かつ出力軸回転数Ｎｏに現在の変速段に対してアップシフト側に相当する変速段のギア比ＧＲ＿Ｈを乗じた値が、待機制御のダウンシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｌよりも小さくなっている場合はステップ４０５（クラッチ待機処理１）へ進む。ステップ４０３の状態が不成立の場合はステップ（クラッチ解放処理）へ進み、現在の変速段を達成するために用いられているクラッチとは逆側のクラッチを解放状態とする、もしくは解放状態を維持する。

ここで、アップシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｈは、エンジン７の過回転を防止するための上限限界回転数以上に設定することが望ましい。すなわち、シフトがアップシフト側に待機しており、ダウンシフト相当回転数がエンジンのオーバーレブ回転数を上回るような場合は、ダウンシフトを実行することはないので、次に実行されると予測されるアップシフトのレスポンスを向上させるため、ステップ４０５（クラッチ待機処理１）を実行する。また、ダウンシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｌは、エンジン７のストールを防止するための所定の下限限界回転数以下とすることが望ましい。すなわち、シフトがダウンシフト側に待機しており、アップシフト相当回転数がエンジンのアンダーレブ回転数を下回るような場合は、アップシフトを実行することはないので、次に実行されると予測されるダウンシフトのレスポンスを向上させるため、ステップ４０５（クラッチ待機処理１）を実行する。

またここで、アップシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｈ，ダウンシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｌは回転数の振動等の影響を低減するため、ヒステリシス付きで判定することが望ましい。

またなお、車両の加速度によって、回転の変化速度が変化するため、アップシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｈ，ダウンシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｌは加速度によって補正することが望ましい。車両加速度が正側に大きいときは、アップシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｈを車両加速度が小さいときと比較して、小さい値となるように補正し、一方、車両加速度が負側に大きいとき（減速度が大きいとき）は、ダウンシフト側開始閾値Ｎｓｔｂ＿Ｌを車両加速度が負側に小さいとき（減速度が小さいとき）と比較して、大きい値となるように補正することが望ましい。

ステップ４０５（クラッチ待機処理１）では、現在の変速段を達成するために用いられているクラッチとは逆側のクラッチを締結可能な状態（トルク伝達を開始する直前の状態）とするよう、電磁弁へ印加する電圧を調整し、クラッチに油圧を加える、所謂油圧充填制御を行う。油圧充填制御においては、充填制御開始直後は所定の高さの油圧（充填圧）を所定の充填時間だけ印加し、充填時間経過後はクラッチがトルク伝達を開始する直前の圧（待機圧）に維持する処理を実行するが、ステップ４０５（クラッチ待機処理１）で実行する油圧充填制御では、後述する図５に示すステップ５０６（クラッチ待機処理２）における、充填制御パラメータ（充填圧，充填時間，待機圧）とは異なる設定値として構成しても良い。ステップ４０５（クラッチ待機処理１）においては応答性よりも過充填によるクラッチのショック発生を防止するように充填制御パラメータ（充填圧、充填時間の組み合わせ）を設定することが望ましく、例えば充填圧の高さで調整する場合はステップ５０６（クラッチ待機処理２）の充填圧よりも低く設定し、充填時間で調整する場合はステップ５０６（クラッチ待機処理２）の充填時間よりも短く設定することが望ましい。さらに、充填圧を低く設定しつつ、充填時間を長めに設定しても過充填によるクラッチのショック発生を防止するように設定すればよい。

また、ステップ４０５（クラッチ待機処理１）における充填制御パラメータ（充填圧、充填時間の組み合わせ）は加速度によって補正する構成としても良い。例えば、車両加速度が正側に大きいときは、充填圧を車両加速度が小さいときと比較して大きい値となるように補正するか、充填時間を車両加速度が小さいときと比較して長い値となるように補正することが望ましい。

図５を用いて、図３のステップ３０４（変速制御）の詳細について説明する。

ステップ５０１において、変速開始か否かの判定を行い、変速を開始していないときは処理を終了し、変速を開始しているときはステップ５０２へ進む。

ステップ５０２では、シフト操作が完了しているか否かの判定を行う。すなわち、図３のステップ３０１（シフト待機制御）によって噛合い状態とした同期噛合い機構が目標変速段と合致しているか否かの判定を行う。合致していない場合はステップ５０５（シフト締結処理）へ進み、目標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。合致している場合はステップ５０３へ進む。

ステップ５０３では、クラッチ待機が完了しているか否かの判定を行う。すなわち、目標変速段の達成のために使用されるクラッチへ油圧が供給され、トルク伝達を開始する直前の圧（待機圧）に維持されているか否かの判定を行う。図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）によって待機制御が実行され、クラッチ待機が完了している場合はステップ５０４へ進む。クラッチ待機制御が実行されていない場合はステップ５０６（クラッチ待機処理２）へ進み、目標変速段の達成のために使用されるクラッチへ油圧を供給し、トルク伝達を開始する直前の状態とする。

ステップ５０４では、所謂トルクフェーズが完了しているか否かの判定を行う。すなわち、現在の変速段の達成のために使用されるクラッチが解放され、目標変速段の達成のために使用されるクラッチが締結されているか否かの判定を行う。例えば、２速から３速へのアップシフトである場合、第１クラッチ８が解放され、第２クラッチ９が締結されて、エンジン７のトルクを第２クラッチ９によって伝達している状態となっている場合はトルクフェーズが完了していると判定し、ステップ５０８（イナーシャフェーズ処理）へ進む。トルクフェーズが完了していない場合はステップ５０７（トルクフェーズ処理）にて、現在の変速段の達成のために使用されるクラッチを徐々に解放し、目標変速段の達成のために使用されるクラッチを徐々に締結する。

ステップ５０８（イナーシャフェーズ処理）では、エンジン７のトルクと、目標変速段の達成のために使用されるクラッチのトルクを制御し、エンジン７の回転数を目標変速段相当の回転数に同期せしめる。

次に、図６を用いて、図３から図５に示すようにして構成したときの、アップシフトの第１の制御例について説明する。

図６は、図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）が実行されなかった場合の手動変速モードの２速から３速へのアップシフトのタイムチャートである。

図６において、図６（Ａ）はアップスイッチ、図６（Ｂ）は第１同期噛合い機構２１の位置であるスリーブ１位置、図６（Ｃ）は第３同期噛合い機構２３の位置であるスリーブ３位置、図６（Ｄ）は第１クラッチ８の油圧、図６（Ｅ）は第２クラッチ９の油圧、図６（Ｆ）は、エンジン回転数Ｎｅを示している。Ｎｅ＿ｐは変速前の変速段に相当する回転数、Ｎｅ＿ｎは変速後の変速段に相当する回転数を示している。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図６（Ｄ）に示すように、エンジン７が発生しているトルクを、第１クラッチ８で伝達している状態である。図３のステップ３０１（シフト待機制御）によって、次の変速段が予測され、時刻ｔ０において、予測結果が３速となり、図６（Ｂ）のスリーブ１位置が１速側から３速側へと移動する。

時刻ｔ１にて、運転者によってアップスイッチ図６（Ａ）が操作され、図３のステップ３０３（目標ギア位置判定）にて目標変速段が２速から３速へと切り替わる。ここで、図６（Ｂ）のスリーブ１位置が３速側となっているため、ステップ５０５のシフト締結処理は実行されず、図５のステップ５０３，５０４の処理によって、クラッチ待機処理２が実行され、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチの油圧（（図６（Ｅ））が増加し、第２クラッチをトルク伝達を開始する直前の状態とする。

時刻ｔ２にて、図５のステップ５０３にてクラッチ待機が完了、すなわち、トルク伝達を開始する直前の状態となったと判定されると、図５のステップ５０７（トルクフェーズ処理）にて、２速側のクラッチ、すなわち、第１クラッチの油圧（図６（Ｄ））を徐々に低下させ、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチの油圧（（図６（Ｅ））を徐々に増加させ、第１クラッチから第２クラッチへのトルクの架け替えを行う。エンジン７が発生しているトルクを、第２クラッチで伝達している状態となる、時刻ｔ３でクラッチトルクの架け替えが終了する。

時刻ｔ３にて、図５のステップ５０４にてトルクフェーズが完了したと判定され、図５のステップ５０８（イナーシャフェーズ処理）を開始し、図６（Ｆ）のエンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束してゆく。図６（Ｆ）エンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束した時刻ｔ４で変速が終了する。

次に、図７を用いて、図３から図５に示すようにして構成したときの、アップシフトの第２の制御例について説明する。

図７は、図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）が実行された場合の手動変速モードの２速から３速へのアップシフトのタイムチャートである。

また、図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は、図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）と同様である。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図７（Ｄ）に示すように、エンジン７が発生しているトルクを、第１クラッチ８で伝達している状態である。図３のステップ３０１（シフト待機制御）によって、次の変速段が予測され、時刻ｔ０において、予測結果が３速となり、図７（Ｂ）のスリーブ１位置が１速側から３速側へと移動する。

また、時刻ｔ０′にて、図４のステップ４０２，ステップ４０５によってクラッチ待機処理１が実行され、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチの油圧（（図７（Ｅ））が増加し、第２クラッチをトルク伝達を開始する直前の状態とする。

時刻ｔ１にて、運転者によってアップスイッチ図７（Ａ）が操作され、図３のステップ３０３（目標ギア位置判定）にて目標変速段が２速から３速へと切り替わる。ここで、図７（Ｂ）のスリーブ１位置が３速側となっており、かつ、図７（Ｅ）の第２クラッチがトルク伝達を開始する直前の状態となっているため、図５のステップ５０５（シフト締結処理），ステップ５０６（クラッチ待機処理２）は実行されず、即時、図５のステップ５０７（トルクフェーズ処理）を実行する。ステップ５０７（トルクフェーズ処理）にて、２速側のクラッチ、すなわち、第１クラッチの油圧（図７（Ｄ））を徐々に低下させ、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチの油圧（（図７（Ｅ））を徐々に増加させ、第１クラッチから第２クラッチへのトルクの架け替えを行う。エンジン７が発生しているトルクを、第２クラッチで伝達している状態となる、時刻ｔ３でクラッチトルクの架け替えが終了する。

時刻ｔ３にて、図５のステップ５０４にてトルクフェーズが完了したと判定され、図５のステップ５０８（イナーシャフェーズ処理）を開始し、図７（Ｆ）のエンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束してゆく。図７（Ｆ）エンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束した時刻ｔ４で変速が終了する。

図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）が実行されることによって、図７においては、図６の場合よりも、時刻ｔ１にて運転者がアップスイッチを操作してから、時刻ｔ３にてエンジン回転数が低下し始めるまでの時間を短縮でき、ひいては、時刻ｔ４にてエンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束するまでの時間を短縮することができ、変速レスポンスを向上させることができる。

次に、図８を用いて、図３から図５に示すようにして構成したときの、ダウンシフトの第１の制御例について説明する。

図８は、図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）が実行された場合の手動変速モードの３速から２速へのダウンシフトのタイムチャートである。

図８において、図８（Ａ）はダウンスイッチを示している。図８（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は、図６、及び図７の（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）と同様である。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図８（Ｅ）に示すように、エンジン７が発生しているトルクを、第２クラッチ９で伝達している状態である。図３のステップ３０１（シフト待機制御）によって、次の変速段が予測され、時刻ｔ０において、予測結果が２速となり、図６（Ｃ）のスリーブ３位置が４速側から２速側へと移動する。

また、時刻ｔ０′にて、図４のステップ４０３，ステップ４０５によってクラッチ待機処理が実行され、２速側のクラッチ、すなわち、第１クラッチの油圧（（図８（Ｄ））が増加し、第１クラッチをトルク伝達を開始する直前の状態とする。

時刻ｔ１にて、運転者によってダウンスイッチ図８（Ａ）が操作され、図３のステップ３０３（目標ギア位置判定）にて目標変速段が３速から２速へと切り替わる。ここで、図８（Ｃ）のスリーブ３位置が２速側となっており、かつ、図８（Ｄ）の第１クラッチがトルク伝達を開始する直前の状態となっているため、図５のステップ５０５（シフト締結処理）、ステップ５０６（クラッチ待機処理２）は実行されず、即時、図５のステップ５０７（トルクフェーズ処理）を実行する。ステップ５０７（トルクフェーズ処理）にて、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチの油圧（図８（Ｅ））を徐々に低下させ、２速側のクラッチ、すなわち、第１クラッチの油圧（（図８（Ｄ））を徐々に増加させ、第２クラッチから第１クラッチへのトルクの架け替えを行う。エンジン７が発生しているトルクを、第１クラッチで伝達している状態となる、時刻ｔ３でクラッチトルクの架け替えが終了する。

時刻ｔ３にて、図５のステップ５０４にてトルクフェーズが完了したと判定され、図５のステップ５０８（イナーシャフェーズ処理）を開始し、図８（Ｆ）のエンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束してゆく。図８（Ｆ）エンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束した時刻ｔ４で変速が終了する。

このように構成することで、時刻ｔ１にて運転者がダウンスイッチを操作してから、時刻ｔ４にてエンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束するまでの時間を短縮することができ、変速レスポンスを向上させることができる。

次に、図９を用いて、本発明に係わ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２は、本発明に係る車両用自動変速機および制御装置の一実施の形態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。本構成例が、図１に図示の構成例と異なる点は、図１に図示の構成例ではエンジン７のトルクを伝達する、第１クラッチ８，第２クラッチ９を湿式多板クラッチで構成しているのに対し、本構成例では乾式単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９８，第２クラッチ９９が設けられており、前記第１クラッチ９８を係合，解放することで、エンジン７のトルクを変速機第１入力軸４１に伝達，遮断することが可能である。また、前記第２クラッチ９９を係合，解放することで、エンジン７のトルクを変速機第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、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（図示しない）の電流を制御することで、前記第１クラッチ９８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、前記第１クラッチ９８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、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（図示しない）の電流を制御することで、前記第２クラッチ９９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、前記第２クラッチ９９の伝達トルクの制御を行っている。

なお、クラッチアクチュエータ７１，７２には、それぞれのクラッチのストローク位置を計測する位置センサ７１ａ（図示しない），７２ａ（図示しない）が設けられている。

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（図示しない）の電流を制御することで、シフトフォーク（図示しない）を介して前記第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、変速機第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。

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（図示しない）の電流を制御することで、シフトフォーク（図示しない）を介して前記第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、変速機第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。

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（図示しない）の電流を制御することで、シフトフォーク（図示しない）を介して前記第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、または前記第４ドリブンギア１４と係合させることで、変速機第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、第１クラッチ９８，第２クラッチ９９を動作させるために、本実施例においてはモータを用いた電動作動機構として構成しているが、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９８，第２クラッチ９９を制御するための他の機構を用いても構成可能である。

次に、図１０を用いて、図９のシステム構成において、図３から図５に示す制御と同様の制御を適用した場合の、アップシフトの第１の制御例について説明する。

図１０は、図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）が実行されなかった場合の手動変速モードの２速から３速へのアップシフトのタイムチャートである。

図１のシステム構成においては、図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）においては、現在の変速段を達成するために用いられているクラッチとは逆側のクラッチを締結可能な状態とするよう、電磁弁へ印加する電圧を調整し、クラッチに油圧を加える、所謂油圧充填制御を行うように構成しているが、図９のシステム構成においては、図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）、すなわち図４のステップ４０５（クラッチ待機処理１）においては、現在の変速段を達成するために用いられているクラッチとは逆側のクラッチを締結開始直前の状態とするよう、クラッチモータの電流を制御してクラッチストロークを制御する。図５のステップ５０６（クラッチ待機処理２）においても、クラッチを締結開始直前の状態とするよう、クラッチモータの電流を制御してクラッチストロークを制御する。

図１０において、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｆ）は、図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｆ）と同様である。図１０（Ｄ）は第１クラッチ９８のストローク位置、図１０（Ｅ）は第２クラッチ９９のストローク位置を示している。図１０（Ｄ），図１０（Ｅ）において、Ｐ０はクラッチの完全解放位置、Ｐ１はクラッチの締結開始位置（トルク伝達開始直前の位置）、Ｐ２はクラッチの完全締結位置を示している。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図１０（Ｄ）に示すように、エンジン７が発生しているトルクを、第１クラッチ９８で伝達している状態である。図３のステップ３０１（シフト待機制御）によって、次の変速段が予測され、時刻ｔ０において、予測結果が３速となり、図１０（Ｂ）のスリーブ１位置が１速側から３速側へと移動する。

時刻ｔ１にて、運転者によってアップスイッチ図１０（Ａ）が操作され、図３のステップ３０３（目標ギア位置判定）にて目標変速段が２速から３速へと切り替わる。ここで、図１０（Ｂ）のスリーブ１位置が３速側となっているため、ステップ５０５のシフト締結処理は実行されず、図５のステップ５０３，５０４の処理によって、クラッチ待機処理２実行され、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチ位置（（図１０（Ｅ））がＰ０（クラッチ完全解放位置）から、Ｐ１（クラッチ締結開始位置）へと移動し、第２クラッチをトルク伝達を開始する直前の状態とする。

時刻ｔ２にて、図５のステップ５０３にてクラッチ待機が完了、すなわち、トルク伝達を開始する直前の状態となったと判定されると、図５のステップ５０７（トルクフェーズ処理）にて、２速側のクラッチ、すなわち、第１クラッチの位置（図１０（Ｄ））を徐々に解放側位置へ移動させ、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチの位置（（図１０（Ｅ））を徐々に締結側に移動させ、第１クラッチから第２クラッチへのトルクの架け替えを行う。エンジン７が発生しているトルクを、第２クラッチで伝達している状態となる、時刻ｔ３でクラッチトルクの架け替えが終了する。

時刻ｔ３にて、図５のステップ５０４にてトルクフェーズが完了したと判定され、図５のステップ５０８（イナーシャフェーズ処理）を開始し、図１０（Ｆ）のエンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束してゆく。図１０（Ｆ）エンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束した時刻ｔ４で変速が終了する。

次に、図１１を用いて、図９のシステム構成において、図３から図５に示す制御と同様の制御を適用した場合の、アップシフトの第２の制御例について説明する。

図１１は、図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）が実行された場合の手動変速モードの２速から３速へのアップシフトのタイムチャートである。

図１１において、図１１（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）は、図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）と同様である。

時刻ｔ１以前は、定常走行状態であり、図１１（Ｄ）に示すように、エンジン７が発生しているトルクを、第１クラッチ９８で伝達している状態である。図３のステップ３０１（シフト待機制御）によって、次の変速段が予測され、時刻ｔ０において、予測結果が３速となり、図１０（Ｂ）のスリーブ１位置が１速側から３速側へと移動する。

また、時刻ｔ０′にて、図４のステップ４０２，ステップ４０５によってクラッチ待機処理１が実行され、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチ位置（（図１１（Ｅ））がＰ０（クラッチ完全解放位置）から、Ｐ１（クラッチ締結開始位置）へと移動し、第２クラッチをトルク伝達を開始する直前の状態とする。

時刻ｔ１にて、運転者によってアップスイッチ図１１（Ａ）が操作され、図３のステップ３０３（目標ギア位置判定）にて目標変速段が２速から３速へと切り替わる。ここで、図１１（Ｂ）のスリーブ１位置が３速側となっており、かつ、図１１（Ｅ）の第２クラッチがトルク伝達を開始する直前の状態となっているため、図５のステップ５０５（シフト締結処理），ステップ５０６（クラッチ待機処理２）は実行されず、即時、図５のステップ５０７（トルクフェーズ処理）を実行する。ステップ５０７（トルクフェーズ処理）にて、２速側のクラッチ、すなわち、第１クラッチの位置（図１１（Ｄ））を徐々に解放側に移動させ、３速側のクラッチ、すなわち、第２クラッチの位置（（図１１（Ｅ））を徐々に締結側に移動させ、第１クラッチから第２クラッチへのトルクの架け替えを行う。エンジン７が発生しているトルクを、第２クラッチで伝達している状態となる、時刻ｔ３でクラッチトルクの架け替えが終了する。

時刻ｔ３にて、図５のステップ５０４にてトルクフェーズが完了したと判定され、図５のステップ５０８（イナーシャフェーズ処理）を開始し、図１１（Ｆ）のエンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束してゆく。図１１（Ｆ）エンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束した時刻ｔ４で変速が終了する。

図３のステップ３０２（クラッチ待機制御）が実行されることによって、図１１においては、図１０の場合よりも、時刻ｔ１にて運転者がアップスイッチを操作してから、時刻ｔ３にてエンジン回転数が低下し始めるまでの時間を短縮でき、ひいては、時刻ｔ４にてエンジン回転数が変速後のエンジン回転数Ｎｅ＿ｎに収束するまでの時間を短縮することができ、変速レスポンスを向上させることができる。

本発明に係る車両用自動変速機の制御方法の一実施の形態を示すシステム構成図である。本発明の一実施形態による車両用自動変速機の制御方法の一実施の形態を示すシステム構成にて用いられる変速機制御ユニット１００と、エンジン制御ユニット１０１の入出力信号関係を示すブロック線図である。本発明の一実施形態による自動変速機の制御方法の制御内容の概略を示すフローチャートである。図３に図示のクラッチ待機制御の処理内容を示すフローチャートである。図３に図示の変速制御の処理内容を示すフローチャートである。本発明の一実施の形態による車両用自動変速機の制御方法の第１の変速制御例を示すタイムチャートである。本発明の一実施の形態による車両用自動変速機の制御方法の第２の変速制御例を示すタイムチャートである。本発明の一実施の形態による車両用自動変速機の制御方法の第３の変速制御例を示すタイムチャートである。本発明に係る車両用自動変速機の制御方法の他の実施形態を示すシステム構成図である。図９に図示のシステム構成に適用した場合の、車両用自動変速機の制御方法の第１の変速制御例を示すタイムチャートである。図９に図示のシステム構成に適用した場合の、車両用自動変速機の制御方法の第２の変速制御例を示すタイムチャートである。

符号の説明

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
６１第１シフトアクチュエータ
６２第２シフトアクチュエータ
６３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
１０５油圧機構
１０６レバー装置
２０１アクセル開度センサ
２０２ブレーキスイッチ

Claims

摩擦面を押付ける押付け部材の押付け荷重を調整することで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備え、一方の摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の摩擦伝達機構を係合するとともに他方の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、次の変速段を予測し、前記予測結果に基づき、所定の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摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と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シフト待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法であって、
変速マップに基づいて変速を開始する自動変速モードと、運転者の操作に基づいて変速を開始する手動変速モードを備え、
前記手動変速モードにおいて、前記予測結果に基づき同期噛合い機構の連結動作を行った後であって、かつ、運転者の操作によって変速を開始する前に、現在の変速段の達成のために使用されていない方の摩擦伝達機構の前記押付け部材の押付け荷重を増加させることによって、トルク伝達を開始する直前の状態とする摩擦伝達機構待機制御を行い、
前記摩擦伝達機構の押付け部材を制御する油圧電磁弁を備え、前記摩擦伝達機構に供給する油圧を予め定めた値まで高め、予め定めた時間だけ高めた値を保持する待機処理を行うことによって、前記摩擦伝達機構待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法において、
前記摩擦伝達機構待機制御における待機処理と、運転者の操作によって変速を開始した後に前記摩擦伝達機構をトルク伝達を開始する直前の状態とする待機処理とで、待機処理における前記予め定めた油圧の高さと前記予め定めた時間のいずれかを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方法。
摩擦面を押付ける押付け部材の押付け荷重を調整することで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備え、一方の摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の摩擦伝達機構を係合するとともに他方の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、次の変速段を予測し、前記予測結果に基づき、所定の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摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と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シフト待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法であって、
変速マップに基づいて変速を開始する自動変速モードと、運転者の操作に基づいて変速を開始する手動変速モードを備え、
前記手動変速モードにおいて、前記予測結果に基づき同期噛合い機構の連結動作を行った後であって、かつ、運転者の操作によって変速を開始する前に、現在の変速段の達成のために使用されていない方の摩擦伝達機構の前記押付け部材の押付け荷重を増加させることによって、トルク伝達を開始する直前の状態とする摩擦伝達機構待機制御を行い、
前記摩擦伝達機構の押付け部材を制御する油圧電磁弁を備え、前記摩擦伝達機構に供給する油圧を予め定めた値まで高め、予め定めた時間だけ高めた値を保持する待機処理を行うことによって、前記摩擦伝達機構待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法において、
前記摩擦伝達機構待機制御における待機処理では、運転者の操作によって変速を開始した後に前記摩擦伝達機構をトルク伝達を開始する直前の状態とする待機処理と比較して、前記摩擦伝達機構に供給する予め定めた油圧値を小さくすることを特徴とする車両用自動変速機の変速制御方法。
摩擦面を押付ける押付け部材の押付け荷重を調整することで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備え、一方の摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の摩擦伝達機構を係合するとともに他方の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、次の変速段を予測し、前記予測結果に基づき、所定の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摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と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シフト待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法であって、
変速マップに基づいて変速を開始する自動変速モードと、運転者の操作に基づいて変速を開始する手動変速モードを備え、
前記手動変速モードにおいて、前記予測結果に基づき同期噛合い機構の連結動作を行った後であって、かつ、運転者の操作によって変速を開始する前に、現在の変速段の達成のために使用されていない方の摩擦伝達機構の前記押付け部材の押付け荷重を増加させることによって、トルク伝達を開始する直前の状態とする摩擦伝達機構待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法において、
前記シフト待機制御によって、現在の変速段の一段上の変速段を達成するための同期噛合い機構が連結され、変速機出力軸の回転数に対して、現在の変速段の一段下側の変速段の変速比を乗じた値が、前記駆動力源の高回転限界回転数よりも大きくなっているか否かによって、前記摩擦伝達機構待機制御を実行するか否かを決定することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御方法。
摩擦面を押付ける押付け部材の押付け荷重を調整することで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備え、一方の摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の摩擦伝達機構を係合するとともに他方の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、次の変速段を予測し、前記予測結果に基づき、所定の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摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と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シフト待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法であって、
変速マップに基づいて変速を開始する自動変速モードと、運転者の操作に基づいて変速を開始する手動変速モードを備え、
前記手動変速モードにおいて、前記予測結果に基づき同期噛合い機構の連結動作を行った後であって、かつ、運転者の操作によって変速を開始する前に、現在の変速段の達成のために使用されていない方の摩擦伝達機構の前記押付け部材の押付け荷重を増加させることによって、トルク伝達を開始する直前の状態とする摩擦伝達機構待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法において、
前記シフト待機制御によって、現在の変速段の一段下の変速段を達成するための同期噛合い機構が連結され、変速機出力軸の回転数に対して、現在の変速段の一段上側の変速段の変速比を乗じた値が、前記駆動力源の低回転限界回転数よりも小さくなっているか否かによって、前記摩擦伝達機構待機制御を実行するか否かを決定することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御方法。
摩擦面を押付ける押付け部材の位置を調整することで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備え、一方の摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の摩擦伝達機構を係合するとともに他方の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、次の変速段を予測し、前記予測結果に基づき、所定の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摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と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シフト待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法であって、
変速マップに基づいて変速を開始する自動変速モードと、運転者の操作に基づいて変速を開始する手動変速モードを備え、
前記手動変速モードにおいて、前記予測結果に基づき同期噛合い機構の連結動作を行った後であって、かつ、運転者の操作によって変速を開始する前に、現在の変速段の達成のために使用されていない方の摩擦伝達機構の前記押付け部材を待機させる位置を締結側へ移動させることによって、トルク伝達を開始する直前の状態とする摩擦伝達機構待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法において、
前記シフト待機制御によって、現在の変速段の一段上の変速段を達成するための同期噛合い機構が連結され、変速機出力軸の回転数に対して、現在の変速段の一段下側の変速段の変速比を乗じた値が、前記駆動力源の高回転限界回転数よりも大きくなっているか否かによって、前記摩擦伝達機構待機制御を実行するか否かを決定することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御方法。
摩擦面を押付ける押付け部材の位置を調整することで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備え、一方の摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と変速機出力軸とを歯車列を介して連結し、かつ、一方の摩擦伝達機構を係合するとともに他方の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、次の変速段を予測し、前記予測結果に基づき、所定の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摩擦伝達機構が連結された変速機入力軸と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シフト待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法であって、
変速マップに基づいて変速を開始する自動変速モードと、運転者の操作に基づいて変速を開始する手動変速モードを備え、
前記手動変速モードにおいて、前記予測結果に基づき同期噛合い機構の連結動作を行った後であって、かつ、運転者の操作によって変速を開始する前に、現在の変速段の達成のために使用されていない方の摩擦伝達機構の前記押付け部材を待機させる位置を締結側へ移動させることによって、トルク伝達を開始する直前の状態とする摩擦伝達機構待機制御を行う車両用自動変速機の変速制御方法において、
前記シフト待機制御によって、現在の変速段の一段下の変速段を達成するための同期噛合い機構が連結され、変速機出力軸の回転数に対して、現在の変速段の一段上側の変速段の変速比を乗じた値が、前記駆動力源の低回転限界回転数よりも小さくなっているか否かによって、前記摩擦伝達機構待機制御を実行するか否かを決定することを特徴とする車両用自動変速機の変速制御方法。