JP2008025634A - 自動変速機の変速制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動変速機の変速時における摩擦係合要素の掛け替え制御に関し、回転状態や伝達トルクの配分状態に着目した制御をシンプルに実現できるようにする。
【解決手段】 クラッチの掛け替えを要する変速時であって、変速機の入力部材について開放側クラッチの開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同方向になる変速時において、まず、変速後の入力部材の回転速度に基づく目標値で開放側クラッチの回転を制御しながら、変速機のイナーシャを吸収する制御を行ない、その後、入力部材回転速度を上記目標値に維持できるように、変速機の総伝達トルクを求め、開放側クラッチのトルク分担を漸減させ、締結側クラッチのトルク分担を漸増させて、これに基づいて摩擦係合要素の各係合制御量を調整し、クラッチの掛け替えを行なう。
【選択図】 図１

Description

本発明は、変速段に応じて複数のクラッチの何れかを選択して係合させて動力伝達する自動変速機における変速（変速段の切り替え）を行なう、自動変速機の変速制御装置及び方法に関するものである。

自動変速機の変速時（変速段の切り替え時）には、一般にクラッチ等の摩擦係合要素を開放から係合へ又は係合から開放への切り替えを行なうが、この際に、変速時のショックが発生しないように滑らかに、且つ速やかに、摩擦係合要素の操作を行なうようにしたい。そこで、種々の技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された技術は、摩擦係合要素の油圧サーボへの油圧を制御して、変速時のショックを軽減する技術である。この技術では、図１５に示すように、開放から係合へ切り替えられる係合側の摩擦係合要素について、入力トルクに応じて、イナーシャフェーズ開始時の目標油圧Ｐ_TAを算出し、該目標油圧と予め設定された所定時間ｔ_TAとにより、所定勾配が算出され、該勾配による第１のスイープアップにより油圧を上昇させる。油圧が目標油圧Ｐ_TAになる時点で入力回転数が所定変化量となる際の目標回転変化率に基づき比較的緩やかな勾配δＰ_TAが設定され、該勾配による第２のスイープアップにより油圧を上昇させる。入力回転の回転数変化ΔＮが、入力軸回転数センサにて検知され得る回転変化開始判定回転数ｄＮ_Sになると、入力回転数変化を見ながら、所定勾配にて油圧がフィードバック制御される。更に、目標変速開始時間及び目標変速開始時における回転数変化率を計測して、目標油圧Ｐ_TA，第２のスイープ部の勾配δＰ_TA及び目標変速開始時間ｔ_aimが学習補正される。

また、特許文献２に記載された技術では、主変速機構及び副変速機構福変速機をそなえた自動変速機において、副変速機構における掛け替え（即ち、ある摩擦係合要素を開放し他の摩擦係合要素を係合する）による変速に先立ち、主変速機構のワンウェイクラッチに並設するブレーキを開放して自由回転状態として、上記掛け替えによるダウンシフトを実行する場合、図１６に示すように制御が行なわれる。つまり、出力回転数に変速前ギヤ比を乗じた回転数と実際の入力軸回転数とのギヤ比回転差ΔＮと所定閾値Ｎｌｉｍとを比較して、変速の進行状況を判断する。そして、変速の進行が十分でない場合、即ち、ギヤ比回転差ΔＮが所定閾値Ｎｌｉｍに達しない場合、開放側油圧ＰＡを所定量Ｐ_FBずつ減圧するフィードバック制御を行なう。このフィードバック制御は、ギヤ比回転差ΔＮが閾値Ｎｌｉｍより小さくなるまで、各サイクル毎に繰返し行なう。

ギヤ比回転差ΔＮが閾値Ｎｌｉｍより小さくなったら、開放側油圧ＰＡの所定勾配によるスイープダウンが、開放状態になるまで続けられる。
このような開放側油圧ＰＡの制御と同時に、係合側油圧ＰＢを所定勾配で上昇させ、これにより係合側実油圧を徐々に上昇させて係合側摩擦係合要素のトルク容量を徐々に増加させる。
特開平０９−１７０６５４号公報 特開２０００−１４５９４０号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、係合側の摩擦係合要素について、入力トルクに応じてイナーシャフェーズ開始時の目標油圧Ｐ_TAを算出するが、その後は油圧に着目して摩擦係合要素を制御しており、また、係合から開放へ切り替えられる開放側の摩擦係合要素についても、係合側油圧及び入力トルクに基づき開放側トルクや開放側油圧を算出するが、その後は油圧に着目して摩擦係合要素を制御している。このように、係合側，開放側のいずれの摩擦係合要素も油圧に着目して制御量しているため、２つの摩擦係合要素を同時に制御するに際して、各摩擦係合要素の特性を見込んだ特別な計算式が必要となる。

また、自動変速機の変速時における摩擦係合要素の掛け替えに当たっては、イナーシャフェーズのみならず各摩擦係合要素の係合移行や開放移行の最中に、各摩擦係合要素の差回転状態や両摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目して制御を行なえば、より円滑でショックもない安定した変速制御を行なえるものと考えられるが、引用文献１の技術では、係合側，開放側双方の摩擦係合要素の制御結果の関係がわかり難く、上記の差回転状態や伝達トルク配分状態に着目した制御への適用も困難である。

また、特許文献２の技術では、上述のように、掛け替えによるダウンシフトを実行する場合、変速の進行が十分でない場合には、変速が十分に進行するまで、即ち、ギヤ比回転差ΔＮが閾値Ｎｌｉｍより小さくなるまで、開放側油圧ＰＡを所定量Ｐ_FBずつ減圧するフィードバック制御しながら開放側油圧ＰＡのスイープダウンを行ない、この一方で、係合側油圧ＰＢをスイープアップさせている。しかしながら、このとき、開放側摩擦係合要素と係合側摩擦係合要素とを別々のロジックで制御しているため、その時々の両摩擦係合要素でのトルク伝達容量の総量と各々の摩擦係合要素のトルク分担量とが曖昧である。このため、各摩擦係合要素の差回転制御と両摩擦係合要素でのトルク配分比制御とを、分離して調整できず、上記のように、各摩擦係合要素の差回転状態や両摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目して摩擦係合要素の掛け替え制御を実施するには、大幅な開発工数が必要になる。

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、自動変速機の変速時における摩擦係合要素の掛け替えに当たって、各摩擦係合要素の差回転状態や両摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目した制御をシンプルに実現できるようにして、種々の自動変速機の容易に適用でき、しかも、より円滑でショックも少ない安定した変速制御を行なえるようにした、自動変速機の変速制御装置及び方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の自動変速機の変速制御装置は、変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンからの入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機における変速段の切り替え時に、第１の摩擦係合要素を係合から開放に切り替えると共に第２の摩擦係合要素を開放から係合に切り替える掛け替え制御を行なう、自動変速機の変速制御装置において、上記の変速段の切り替え動作時に、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量（クラッチ伝達容量或いはこれに相当する油圧）を調整することにより上記の第１及び第２の摩擦係合要素を制御する摩擦係合要素制御手段をそなえ、上記摩擦係合要素制御手段は、上記第１の摩擦係合要素又は上記第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転を設定する目標値設定手段と、上記目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定する総トルク容量算出手段と、上記第１及び第２の摩擦係合要素における個別伝達トルク容量の配分比を設定する配分比設定手段と、上記総トルク容量算出手段により算出又は推定された上記総伝達トルク容量と上記配分比設定手段により設定された上記配分比とに基づいて上記の各摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を設定してこの設定した個別伝達トルク容量に基づいて上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量を調整する調整手段とをそなえ、上記摩擦係合要素制御手段では、上記第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる上記入力部材の回転変化と変速制御の結果生じる上記入力部材の回転変化とが同方向になる特定変速制御時に、上記目標値設定手段により、上記エンジンからの入力回転速度が変速前の変速比に応じた第１回転速度から変速後の変速比に応じた第２回転速度に変化するように上記第２の摩擦係合要素の上記目標差回転である変速後目標差回転を設定し、上記総トルク容量算出手段により、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記配分比設定手段により、上記掛け替え制御開始前のイナーシャ制御時（回転部のイナーシャを吸収するイナーシャフェーズ）には上記第１の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量を全て配分するように、上記イナーシャ制御後の上記掛け替え制御時（掛け替えフェーズ）には上記第１の摩擦係合要素の配分比は漸減し上記第２の摩擦係合要素の配分比は漸増するように、それぞれ上記配分比を設定することを特徴としている（請求項１）。これにより、第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同方向になる特定変速制御時に、第１又は第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差に着目すると共に、第１及び第２の摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目しながら、摩擦係合要素の回転速度を制御することになり、掛け替え制御を、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けることのない、シンプルな制御ロジックで、円滑な掛け替え動作を実現できるようになる。また、摩擦係合要素の開放，締結のタイミングを完全に同期させることが可能になる。

上記摩擦係合要素制御手段では、上記特定変速制御の開始前の準備段階制御（準備フェーズ）として、上記目標値設定手段により、上記第１の摩擦係合要素についての上記目標差回転である変速前目標差回転を設定し、上記総トルク容量算出手段により、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記配分比設定手段により、上記第１の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量を全て配分するように上記配分比を設定することが好ましい（請求項２）。このように、総伝達トルク容量を全て分担する第１の摩擦係合要素について予め差回転制御を実施することで、入力系の回転変化を生じさせることができるので、シンプルな制御で、円滑な掛け替え動作を実現できる。

さらに、上記摩擦係合要素制御手段では、上記掛け替え制御によって上記第２の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量が全て配分される状態になったら、終了段階制御（終了フェーズ）として、この配分状態を維持するとともに、上記目標値設定手段により、上記第２の摩擦係合要素についての上記目標差回転を０に設定し、上記総トルク容量算出手段により、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定することが好ましい（請求項３）。これにより、変速制御を滑らかに完了することができる。

また、上記の第１及び第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差を取得（検出又は算出）する回転速度差取得手段をそなえ、上記摩擦係合要素制御手段は、上記回転速度差取得手段により取得された上記回転速度差に基づいて、上記準備段階制御から上記特定変速制御への移行判定と、上記特定変速制御における上記イナーシャ制御から上記掛け替え制御への移行判定と、上記準備段階制御の終了判定とを行なうことが好ましい（請求項４）。このように、移行判定を行なうことで、円滑な変速動作を実現できる。

また、例えば第２の摩擦係合要素の差回転が、所定の範囲内になるまで、イナーシャ制御から掛け替え制御への移行を行なわないようにすれば、足離しアップシフトのように、入力トルクの大きな変化の後の変速に際して、安定した状態から掛け替え制御を開始することができる。
また、上記摩擦係合要素制御手段は、上記準備段階制御では、上記目標値設定手段により、上記第１摩擦係合要素の出力回転速度と上記変速前目標差回転差とから上記第１摩擦係合要素の入力回転速度の目標値である第１目標回転速度を設定し、上記第１の摩擦係合要素の入力回転速度が上記第１目標回転速度に漸近するように、上記第１摩擦係合要素の入出力間の回転速度差を制御し、上記イナーシャ制御では、上記目標値設定手段により、上記第２摩擦係合要素の出力回転速度と上記変速後目標差回転差とから上記第２摩擦係合要素の入力回転速度の目標値である第２目標回転速度を設定し、上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度が上記第２目標回転速度に漸近するように、上記第２摩擦係合要素の入出力間の回転速度差を制御し、上記掛け替え制御では、上記目標値設定手段により上記第２目標回転速度を設定し、上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度が上記第２目標回転速度を維持するように、上記第２摩擦係合要素の入出力間の回転速度差を制御し、上記終了段階制御では、上記目標値設定手段により、上記第２摩擦係合要素の出力回転速度から上記第２摩擦係合要素の入力回転速度の目標値である第３目標回転速度を設定し、上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度が上記第４目標回転速度に漸近するように、上記第２摩擦係合要素の入出力間の回転速度差を制御することが好ましい（請求項５）。この場合、差回転ではなく回転速度に着目して制御することで、回転速度を確実に管理して制御することができる。

さらに、上記第１又は第２目標回転速度の値は、上記第１の摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を低下させると上記入力部材の回転速度が増加する場合には、上記第１の摩擦係合要素の出力軸回転よりも増加側に設定され、上記第１の摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を低下させると上記入力部材の回転速度が減少する場合には、上記第１の摩擦係合要素の出力軸回転よりも減少側に設定されることが好ましい（請求項６）。これにより、単に目標値の与え方を変えるだけで、制御内容を変更することなく、パワーオンやコーストの何れの状態に対しても対応できるようになる。

この場合、上記第１の摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を低下させると上記入力部材の回転速度が増加するか減少するかは、上記入力部材に連結されたエンジンの負荷又は該負荷に対応する量の大小もしくは符号により決定することが好ましい（請求項７）。これにより、エンジンの動作状態に基づいて、予め、目標差回転や目標回転速度を決定することができる。

また、上記第１又は第２目標回転速度の値は、上記入力部材に連結されたエンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とにより設定されることが好ましい（請求項８）。これにより、入力トルクの大小や、回転速度の大小に応じた適切な目標値を与えることができる。
また、上記入力部材の回転速度，上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度，及び変速比のいずれかを制御パラメータとし、上記目標値設定手段は、上記制御パラメータの変速前の値から変速後の値までの目標値の軌跡を作成し、上記摩擦係合要素制御手段は、上記第２の摩擦係合要素の差回転を制御するに際して、上記制御パラメータの計測値を、作成された上記制御パラメータの目標値軌跡に追従させる軌跡追従制御により上記第２の摩擦係合要素を制御することが好ましい（請求項９）。これにより、好みの変速速度や変速時間で制御を実施することが可能になる。

上記入力部材の回転速度及び上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度のいずれかを制御パラメータとし、上記目標値設定手段は、上記制御パラメータの変速後の回転速度を目標値に設定し、上記摩擦係合要素制御手段は、上記第２の摩擦係合要素の差回転を制御するに際して、上記制御パラメータの計測値を、上記制御パラメータの上記目標値に漸近させることが好ましい（請求項１０）。これにより、単純な目標値で、変速制御を実施することできる。

上記軌跡追従制御又は上記目標値漸近制御を行った結果、上記制御パラメータの計測値が予め設定された制御終了閾値になったとき、該制御を終了することが好ましい（請求項１１）。これにより、例えば、イナーシャ制御の終了判定を的確に行なえる。 上記制御パラメータは上記入力部材の回転速度及び上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度のいずれかであって、上記制御終了閾値は、アップシフトの際には、変速後回転速度よりも大きい回転速度に、ダウンシフトの場合、変速後回転速度よりも小さい回転速度に設定されていることが好ましい（請求項１２）。これにより、同じ制御ロジックを、アップシフトにもダウンシフトにも適用できる。

また、上記制御終了閾値は、エンジンの負荷，スロットル開度，及びエンジントルクの何れか又はこれらの量に対応するパラメータ値と、上記入力部材の回転速度，上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度，及び変速比のいずれかとに基づいて設定されていることが好ましい（請求項１３）。これにより、入力トルクの大小や回転の大小に応じた適切な目標値を設定することができる。

上記の第１及び第２の摩擦係合要素はいずれも油圧制御式多板クラッチであって、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量は、クラッチ制御圧であることが好ましい（請求項１４）。
また、上記摩擦係合要素制御手段は、上記の第１及び第２の摩擦係合要素のそれぞれに設定した上記個別伝達トルク容量に、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各々の構造上から設定される分担率分を補正し、この補正した個別伝達トルク容量から上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量を設定することが好ましい（請求項１５）。これにより、各摩擦係合要素の係合制御量をより適切に設定することができる。

また、上記摩擦係合要素制御手段は、上記の各個別伝達トルク容量から上記の各係合制御量を設定するにあたって、対象となる摩擦係合要素の入出力軸の差回転に対する摩擦抵抗特性を用いることが好ましい（請求項１６）。これにより、各摩擦係合要素に、伝達トルク容量と油圧との間の特性に合わせて指令圧を設定することができる。
さらに、上記摩擦係合要素制御手段は、上記の各伝達トルク容量から上記の各係合制御量を設定するにあたって、対象となる摩擦係合要素の締結開始初期油圧を用いることが好ましい（請求項１７）。これにより、摩擦係合要素の締結開始初期油圧分を補正して、各係合制御量をより精度良く設定することができる。

また、上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の機械的操作を含めて上記の変速段の切り替えを行なうように構成され、上記準備段階制御から上記イナーシャ制御への移行条件に、上記の機械的が完了したことが含まれていることが好ましい（請求項１８）。これにより、シンクロ機構付き係合機構など、機械的にギヤを切り替える自動変速機においては、変速後の変速段が達成されてから、掛け替え制御（掛け替えフェーズ）を開始することになり、変速段の切り替えを円滑に実施することができる。

上記摩擦係合要素制御手段は、上記掛け替え制御により、上記第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差が上記目標差回転に到達したときに、上記第２の摩擦係合要素の伝達トルク容量を最大容量まで増加させることが好ましい（請求項１９）。これにより、摩擦係合要素の完全締結を実施することができる。
この場合、上記摩擦係合要素制御手段は、変速段の掛け替え完了後は、上記第４制御を維持することが好ましい（請求項２０）。これにより、変速時と共通の変速ロジックで、非変速時の制御を実施することができる。

また、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各入力側はいずれも共通の入力部材と一体回転するように構成され、上記の第１及び第２の摩擦係合要素は互いに並列に配置されるとともに、上記第１の摩擦係合要素には第1の変速ギヤ機構が接続され、上記第２の摩擦係合要素には第２の変速ギヤ機構が接続されていることが好ましい（請求項２１）。
本発明の自動変速機の変速制御方法は、変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンからの入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機において変速段を切り替える変速制御時に、第１の摩擦係合要素を係合から開放に切り替えると共に第２の摩擦係合要素を開放から係合に切り替える、自動変速機の変速制御方法において、上記第１の摩擦係合要素又は上記第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転を設定する第１ステップと、上記目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定する第２ステップと、上記第１及び第２の摩擦係合要素における伝達トルク容量の配分比を設定する第３ステップと、上記第２ステップにより算出又は推定された上記総伝達トルク容量と上記第３ステップにより設定された上記配分比とに基づいて上記の各摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を設定してこの設定した個別伝達トルク容量に基づいて上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量を調整する第４ステップと、をそなえ、上記第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる上記入力部材の回転変化と変速制御の結果生じる上記入力部材の回転変化とが同方向になる特定変速制御時には、まず、上記第１ステップにより、上記エンジンからの入力回転速度が変速前の変速比に応じた第１回転速度から変速後の変速比に応じた第２回転速度に変化するように上記第２の摩擦係合要素の上記目標差回転である変速後目標差回転を設定し、上記第２ステップにより、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記第３ステップにより、上記第１の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量を全て配分するように配分比を設定するイナーシャ制御（イナーシャフェーズ）を行ない、次いで、上記第１ステップにより、上記エンジンからの入力回転速度が変速前の変速比に応じた第１回転速度から変速後の変速比に応じた第２回転速度に変化するように上記第２の摩擦係合要素の上記目標差回転である変速後目標差回転を設定し、上記第２ステップにより、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記第３ステップにより、上記第１の摩擦係合要素の配分比は漸減し上記第２の摩擦係合要素の配分比は漸増するように、それぞれ上記配分比を設定する掛け替え制御（掛け替えフェーズ）を実施することを特徴としている（請求項２２）。これにより、第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同方向になる特定変速制御時に、第１又は第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差と、第１及び第２の摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態とに着目しながら、摩擦係合要素の回転速度を制御することになり、掛け替え制御を、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けることのない、シンプルな制御ロジックで、円滑な掛け替え動作を実現できるようになる。また、摩擦係合要素の開放，締結のタイミングを完全に同期させることが可能になる。

上記イナーシャ制御の開始前に、上記第１ステップでは、上記第１の摩擦係合要素についての上記目標差回転である変速前目標差回転を設定し、上記第２ステップでは、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記第３ステップでは、上記第１の摩擦係合要素に上記伝達トルク容量を全て配分するように上記配分比を設定する準備段階制御（準備フェーズ）を実施することが好ましい（請求項２３）。これにより、入力系の回転変化を生じさせることができるので、シンプルな制御で、円滑な掛け替え動作を実現できる。

さらに、上記イナーシャ制御の開始前に、上記第１ステップでは、上記第１の摩擦係合要素についての上記目標差回転である変速前目標差回転を設定し、上記第２ステップでは、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記第３ステップでは、上記第１の摩擦係合要素に上記伝達トルク容量を全て配分するように上記配分比を設定する準備段階制御（準備フェーズ）を実施することが好ましい（請求項２４）。これにより、変速制御を滑らかに完了することができる。

本発明の自動変速機の変速制御装置（請求項１）及び方法（請求項２２）によれば、第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる上記入力部材の回転変化と変速制御の結果生じる上記入力部材の回転変化とが同方向になる特定変速制御時において、まず、エンジンからの入力回転速度が変速前の変速比に応じた第１回転速度から変速後の変速比に応じた第２回転速度に変化するように、第２の摩擦係合要素の目標差回転である変速後目標差回転を設定し、目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、第１の摩擦係合要素に総伝達トルク容量を全て配分するように配分比を設定することにより、回転部のイナーシャを吸収して、次に、エンジンからの入力回転速度が変速前の変速比に応じた第１回転速度から変速後の変速比に応じた第２回転速度に変化するように第２の摩擦係合要素の目標差回転である変速後目標差回転を設定し、目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、第１の摩擦係合要素の配分比は漸減し上記第２の摩擦係合要素の配分比は漸増するように、それぞれ上記配分比を設定することにより、摩擦係合要素の掛け替えを実施する。

このように、第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同方向になる特定変速制御時において、第１又は第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差に着目すると共に、第１及び第２の摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目しながら、摩擦係合要素の回転速度を制御することにより、掛け替え制御を、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けることのないシンプルな制御ロジックとして、円滑な掛け替え動作を実現できるようになる。また、摩擦係合要素の開放，締結のタイミングを完全に同期させることが可能になる。このような制御手法は、種々の自動変速機に容易に適用でき、しかも、より円滑でショックも少なく安定した変速制御を実現することができるようになる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［各実施形態に共通する自動変速機の変速制御の構成］
各実施形態を説明する前に、まず、図１〜図６を参照して、各実施形態に共通する自動変速機の変速制御における掛け替え制御の原理及び基本構成について説明する。
図２は、一般的な４速自動変速機の構成を示す模式図である。図２に示すように、この自動変速機は、入力軸１１と出力軸１２との間に介装され、２組のプラネタリギヤ２１，２２を直列に備えている。

第１のプラネタリギヤ２１のサンギヤ（Ｓ１）２１Ｓは、ケーシング１３との間に摩擦係合要素（以下、クラッチという）としてのブレーキ（クラッチＣ）２３を介装され、このブレーキ２３の係合により回転停止し、入力軸１１との間に摩擦係合要素としてのクラッチ（クラッチＤ）２４を介装され、このクラッチ２４の係合により入力軸１１と一体回転するようになっている。以下、クラッチ，ブレーキ等の摩擦係合要素を、単にクラッチという。

また、第１のプラネタリギヤ２１のプラネタリピニオンを枢支するキャリア（Ｃ１）２１Ｃは、入力軸１１との間にクラッチ（クラッチＥ）２５を介装され、このクラッチ２５の係合により入力軸１１と一体回転し、ケーシング１３との間にクラッチとしてのブレーキ（クラッチＡ）２６を介装され、ブレーキ２６の係合により回転停止し、第２のプラネタリギヤ２２のリングギヤ（Ｒ２）２２Ｒとの間にクラッチ（クラッチＢ）２７を介装され、このクラッチ２７の係合により第２のプラネタリギヤ２２のリングギヤ２２Ｒと一体回転するようになっている。

また、第１のプラネタリギヤ２１のリングギヤ（Ｒ１）２１Ｒは、第２のプラネタリギヤ２２のプラネタリピニオンを枢支するキャリア（Ｃ２）２２Ｃに直結されている。
一方、第２のプラネタリギヤ２２のサンギヤ（Ｓ２）２２Ｓは入力軸１１に直結されている。また、第２のプラネタリギヤ２２のプラネタリピニオンを枢支するキャリア２２Ｃは、第１のプラネタリギヤ２１のリングギヤ２１Ｒに直結されるとともに出力軸１２に直結されている。また、第２のプラネタリギヤ２２のリングギヤ２２Ｒは、上記のように第１のプラネタリギヤ２１のキャリア２１Ｃにクラッチ２７を介して接続されている。

そして、例えば、１速相当の変速比を実現するに当たっては、図３に示すように、クラッチ２６とクラッチ２７を締結状態にし、その他のクラッチを開放状態にする。同様に、2速相当の変速比を実現するに当たっては、図４に示すように、クラッチ２７とクラッチ２３を締結状態にし、その他のクラッチを開放状態にする。
したがって、１速から２速へ変速する（変速段の切り替えをする）場合には、クラッチ２７を締結したままで、締結状態にあるクラッチ２６を開放しつつ、開放状態にあるクラッチ２３を締結することになる。

この切り替えをより単純化するために、変速機の構成を極限まで単純化すると、図５に示すように、ある変速比（例えば１速）のギヤ列３１に直列に接続されたクラッチ３３と、他の変速比（例えば２速）のギヤ列３２に直列に接続されたクラッチ３４とが互いに並列に接続され、クラッチ３３，３４の係合要素の一方が入力軸側に接続され他方がギヤ列３１，３２及びファイナルギヤ３７等を介して出力軸３６に接続されたものと考えることができる。

そして、上記の１速から２速への変速は、図５に示す２速変速機において、今締結しているクラッチ３３を開放しつつ、今開放されているクラッチ３４を締結するような変速制御を行なうことに相当するものと考える。
このクラッチ３３，３４の掛け替えにあたって、クラッチ３３，３４の差回転制御と言う視点で、この構成を見ると、入力トルクＴｉｎと入力回転ωｉｎとに対して、２つのクラッチの締結容量Ｔｃ１，Ｔｃ２を制御して、いずれかのクラッチの差回転を制御するのであるから、この２速変速機から、クラッチ部分だけを抜き出して考えると、図６に示すように、１つの統合クラッチの容量制御による差回転制御に置き換えて考えることができる。

そこで、各実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置の概略構成としては、図１に示すように、前段にクラッチの回転制御（入力側の回転速度又は差回転の制御）の機能要素（回転速度又は差回転のフィードバック制御部）Ｂ７を置き、後段にクラッチの配分比制御の機能要素（クラッチ容量配分部）Ｂ９を置く構成にて、制御を行なうものを考える。この構成で、変速機への入力軸回転速度、もしくは、開放側クラッチ（以下、クラッチ１という）の入出力間の差回転が所定範囲内になるよう、開放側クラッチ１と締結側クラッチ（以下、クラッチ２という）との、２つのクラッチの総トルク容量を制御しながら、その総トルク容量を２つのクラッチヘ配分する際の配分比を変更することで、クラッチの差回転制御を行ないつつ、伝達トルク分担の入れ替え制御を実現するようにしている。なお、最終的には、開放側クラッチ１の伝達トルク容量を変換部Ｂ１１において制御圧に変換し、締結側クラッチ２の伝達トルク容量を変換部Ｂ１２において制御圧に変換して、制御指令を実施することになる。

このように制御を構成することにより、クラッチの差回転の制御とトルクの配分比の制御とを分離しながら考えて、最終的にはこれらを統合した制御量を生成して制御することができるので、種々の自動変速機の掛け替え制御への適合が容易になるのである。
このような制御系を用いて、変速機の入力軸（入力部材）１１の回転に関し、変速前に締結していて変速に伴って開放する開放側クラッチ１の開放に伴い、自発的に生じる回転変化と、変速制御の結果生じる回転変化とが、同方向になるような変速を行なう場合を考える。

開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化とは、アクセル開度を増加させてエンジン出力を増加させている場合には、開放側クラッチ１の開放に伴いエンジン回転数（即ち、入力軸１１の回転数）は増加するため、この場合の開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化は回転数の上昇である。また、アクセル開度を低下させてエンジン出力を低下させている場合には、開放側クラッチ１の開放に伴いエンジン回転数（入力軸１１の回転数）は減少するため、この場合の開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化は回転数の低下である。

また、変速制御の結果生じる回転変化とは、アップシフト時には、変速の結果、エンジン回転数（即ち、入力軸１１の回転数）は減少するため、この場合の開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化は回転数の低下である。また、ダウンプシフト時には、変速の結果、エンジン回転数（即ち、入力軸１１の回転数）は増加するため、この場合の開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化は回転数の上昇である。

したがって、開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる入力軸１１の回転変化と、変速制御の結果生じる入力軸１１の回転変化とが、同方向になるような変速とは、アクセル踏み込みによるダウンシフト（キックダウン）、或いは、アクセル戻しによるアップシフト（コーストアップ）が相当する。
このような状況下では、まず、入力軸回転の速度を、変速前の変速比で作られる回転数相当から、変速後の変速比で作られる回転数相当に変化させ、その後に、クラッチの掛け替えを行なうことになる。

［第１実施形態］
図７〜図１１は本発明の第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置及び方法を示すものである。
（自動変速機の構成）
まず、本実施形態で対象とする自動変速機の構成について説明する。

図８に示すように、この自動変速機は、入力軸５１と、いずれもこの入力軸５１に入力側部材を結合された第１クラッチ（クラッチ１）５２及び第２クラッチ（クラッチ２）５３と、出力軸５４と、第１クラッチ５２と出力軸５４との間に介装された変速ギヤ機構６０Ａと、第２クラッチ５３と出力軸５４との間に介装された変速ギヤ機構６０Ｂと、を備えて構成される。

変速ギヤ機構６０Ａは、入力側軸（入力軸１）５５Ａと、出力側軸（出力軸１）５６Ａと、入力側軸５５Ａと出力側軸５６Ａとの間に介装された、ギヤ６１ａ，６１ｂ，シンクロ機構付き係合機構（以下、単にシンクロとも言う）６１ｃからなる１速ギヤ組６１，ギヤ６３ａ，６３ｂ，シンクロ機構付き係合機構６３ｃからなる３速ギヤ組６３，ギヤ６５ａ，６５ｂ，シンクロ機構付き係合機構６５ｃからなる５速ギヤ組６５とをそなえている。

変速ギヤ機構６０Ｂは、入力側軸（入力軸１）５５Ｂと、出力側軸（出力軸１）５６Ｂと、入力側軸５５Ｂと出力側軸５６Ｂとの間に介装された、ギヤ６２ａ，６２ｂ，シンクロ機構付き係合機構６２ｃからなる２速ギヤ組６２，ギヤ６４ａ，６４ｂ，シンクロ機構付き係合機構６４ｃからなる３速ギヤ組６４，ギヤ６６ａ，６６ｂ，シンクロ機構付き係合機構６６ｃからなる５速ギヤ組６６とをそなえている。

また、出力側軸５６Ａの出力端部にはギヤ５７ａが固設され、出力軸５４のギヤ５４ａと噛み合って出力側軸５６Ａから出力軸５４に動力伝達できるようになっており、出力側軸５６Ｂの出力端部にはギヤ５７ｂが固設され、出力軸５４のギヤ５４ａと噛み合って出力側軸５６Ｂから出力軸５４に動力伝達できるようになっている。
１速，３速，５速の変速段を達成するには、達成すべき変速ギヤ組の係合機構６１ｃ又は６３ｃ又は６５ｃのみを係合させ、第１クラッチ５２を係合させ、第２クラッチ５３を開放する。２速，４速，６速の変速段を達成するには、達成すべき変速ギヤ組の係合機構６２ｃ又は６４ｃ又は６６ｃのみを係合させ、第２クラッチ５３を係合させ、第１クラッチ５２を開放する。

（掛け替え制御に係る機能構成）
本実施形態では、本発明の掛け替え制御を、上述のような変速機の変速段に切り換え時に要求される第１クラッチ５２と第２クラッチ５３との一方を係合から開放に動作させ、他方を開放から係合に動作させる場合であって、開放するクラッチの開放に伴い自発的に生じる入力軸５１の回転変化と、変速制御の結果生じる入力軸５１の回転変化とが、同方向になるような変速を行なう場合に適用する。なお、ここでは、第１クラッチ５２を係合から開放に切り替えるクラッチ１とし、第２クラッチ５３を開放から係合に切り替えるクラッチ２として説明するが、第１クラッチ５２を開放から係合に切り替え、第２クラッチ５３を係合から開放に切り替える場合も、同様に本制御を適用できるのは勿論である。

本実施形態にかかる変速制御装置も、上述の図１に示す基本構成を含むものであり、本制御は、その制御フェーズに着目すると、上述の基本構成として説明した掛け替えフェーズ（第３制御ともいう）と、この掛け替えフェーズの前段階で、回転部分のイナーシャ分を調整しながら、入力軸回転の速度を、変速前の変速比で作られる回転数相当から変速後の変速比で作られる回転数相当に変化させる、イナーシャフェーズ（第２制御ともいう）と、このイナーシャフェーズ前の変速の準備をする準備フェーズ（第１制御ともいう）と、掛け替えフェーズの後に、制御の終了に至るための終了フェーズ（第４制御ともいう）とを備えている。

このような観点から、本制御装置にかかる制御機能（摩擦係合要素制御手段）１０は、図７に示すように、目標値設定手段１０Ａと、総トルク容量算出手段１０Ｂと、配分比設定手段１０Ｃと、個別トルク容量算出手段を含む調整手段１０Ｄとを有している。これらは、変速機用ＥＣＵ（電子制御ユニット）内の機能要素として備えられている。
目標値設定手段１０Ａは、変速機の入力軸回転速度の変速段切り替え前目標値（ここでは、変速段切り替え前の開放側クラッチの入力側回転速度の目標値に相当する）である第１目標回転速度（目標回転１ともいう）と、変速機の入力軸回転速度の変速段切り替え後目標値（ここでは、変速段切り替え後の係合側クラッチの入力側回転速度の目標値に相当する）である第２目標回転速度（目標回転２ともいう）と、を設定する。

つまり、第１目標回転速度については、エンジンの加速指令に対する変速時には、第１目標回転速度を現回転速度（変速前の変速比で作られる回転数相当の回転速度）よりも高めに設定し、開放側クラッチに滑りを与えることで、エンジン回転速度（入力側回転速度）を上昇させ第１目標回転速度に漸近させる。また、エンジンの減速指令に対する変速時には、第１目標回転速度を現回転速度よりも低めに設定し、開放側クラッチに滑りを与えることで、エンジン回転速度（入力側回転速度）を減少させ第１目標回転速度に漸近させる。

また、第２目標回転速度については、エンジンの加速指令に対する変速時には、第２目標回転速度を変速後回転速度（変速後の変速比で作られる回転数相当の回転速度）よりも高めに設定し、締結側クラッチの締結過程で入力側から出力側へのトルク伝達を促進して、出力トルク増を促進させる。また、エンジンの減速指令に対する変速時には、第２目標回転速度を変速後回転速度よりも低めに設定し、締結側クラッチの締結過程で出力側から入力側へのトルク伝達を促進して、出力トルク減少を促進させる。

総トルク容量算出手段１０Ｂでは、例えば、スロットル開度やアクセル開度などのエンジン負荷に応じたパラメータ値から総伝達トルク容量を算出する。したがって、例えば、掛け替えフェーズ（第３制御）では、各クラッチにより伝達される総伝達トルク容量そのものがエンジン負荷に対応したものとすると、この総伝達トルク容量が変速機により伝達されるように制御することで入力軸回転速度を一定状態に維持することができる。なお、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量が小さければ、エンジン回転速度（即ち、入力軸回転速度）は上昇し、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量が大きければ、エンジン回転速度（即ち、入力軸回転速度）は下降する。

配分比設定手段１０Ｃでは、総伝達トルク容量に対する開放側クラッチ及び締結側クラッチの分担割合を設定する。ここでは、開放側クラッチの配分比に着目して説明する。準備フェーズ，イナーシャフェーズでは、総伝達トルク容量の全てを開放側クラッチで負担するように、配分比設定手段１０Ｃでは、開放側クラッチの配分比を１とする。また、掛け替えフェーズでは、開放側クラッチの配分比は１から０に漸減し締結側クラッチの配分比は０から１に漸増するように、各配分比を設定する。そして、終了フェーズでは、総伝達トルク容量の全てを締結側クラッチで負担するように、配分比設定手段１０Ｃでは、開放側クラッチの配分比を０（締結側クラッチの配分比は１）とする。

調整手段１０Ｄでは、個別トルク容量算出手段において、総トルク容量算出手段１０Ｂにより算出された総トルク容量と配分比設定手段１０Ｃにより設定された開放側クラッチ及び締結側クラッチの各配分比とから、開放側クラッチ及び締結側クラッチの各トルク容量（個別トルク容量）を設定し、設定した伝達トルク容量に基づいて開放側クラッチと締結側クラッチとの各係合制御量を調整する。つまり、総トルク容量と開放側クラッチの配分比を乗算することで、開放側クラッチの個別トルク容量が得られ、総トルク容量と締結側クラッチの配分比を乗算することで、締結側クラッチの個別トルク容量が得られる。また、この個別トルク容量とそのクラッチの係合制御量とは予め認識できる対応関係が有るので、個別トルク容量からそのクラッチの係合制御量を設定し制御することができる。

準備フェーズでは、変速開始時から、開放側クラッチを滑り状態にして変速機の入力軸回転速度（開放側クラッチの入力側回転速度）が第１目標回転速度に漸近するように開放側クラッチの係合制御量を調整する。このときは、当然ながら、変速後に締結される締結側クラッチは開放したままであり、変速機における総伝達トルク容量の全てを開放側クラッチが負担すること（即ち、開放側クラッチの配分比は１）になる。また、この準備フェーズでは、締結側のギヤ列の構成変更のためにクラッチの締結開放以外の機械的操作が必要な場合には、締結側のギヤ列の構成変更を実施する。入力軸回転速度が第１目標回転速度に到達しても、締結側のギヤ列の構成変更が完了しなければ、入力軸回転速度を第１目標回転速度に保持する。

また、イナーシャフェーズでは、開放側クラッチの滑り状態を維持して変速機の入力軸回転速度（開放側クラッチの入力側回転速度）が第２目標回転速度に漸近するように開放側クラッチの係合制御量を調整する。このときも、締結側クラッチは開放したままであり、変速機における総伝達トルク容量の全てを開放側クラッチが負担する状態（即ち、開放側クラッチの配分比は１）を維持する。

また、掛け替えフェーズでは、トルク容量算出手段１０Ｂにより、入力軸回転速度（開放側クラッチの入力側回転速度）を第２目標回転速度の状態に維持するために必要な総伝達トルク容量を算出し、配分比設定手段１０Ｃにより、開放側クラッチと締結側クラッチとにおける各伝達トルク容量の和が上記総伝達トルク容量に等しくなり且つ開放側クラッチの配分比は漸減し締結側クラッチの配分比は漸増するように、開放側クラッチと締結側クラッチとにおける伝達トルク容量の配分比を設定する。そして、算出された総伝達トルク容量と設定された配分比とに基づいて開放側クラッチと締結側クラッチとの各伝達トルク容量を設定して、この設定した伝達トルク容量に基づいて開放側クラッチと締結側クラッチとの各係合制御量を調整する。

終了フェーズでは、入力軸回転速度が第２目標回転速度から変速後回転速度に漸近するように、締結側クラッチの伝達トルク容量を最大容量まで増加させる。 なお、準備フェーズからイナーシャフェーズへの移行は、入力軸の実回転速度ｎｒが第１目標回転速度ｎ１に達して、且つ、締結側のギヤ列の構成変更のためにクラッチの締結開放以外の機械的操作が必要な場合、締結側のギヤ列の構成変更が完了したことを条件とする。イナーシャフェーズから掛け替えフェーズへの移行は、入力軸の実回転速度ｎｒが第２目標回転速度ｎ２に達したことを条件とする。掛け替えフェーズから終了フェーズへの移行は、掛け替えフェーズにより開放側クラッチの伝達トルク容量が０になったことを条件とする。なお、この場合、目標回転速度ｎ１，ｎ２は、実回転速度ｎｒがこれに達すると当該フェーズの制御を終了するので、フェーズ終了閾値に相当し、特に、目標回転速度ｎ２は、掛け替え制御の終了フェーズに進むので、制御終了閾値に相当する。

この閾値でもある目標回転速度ｎ１，ｎ２は、制御開始時点或いはフェーズ開始時点における入力回転速度（クラッチへの入力部材の回転速度あるいはクラッチ自体の入力部材の回転速度）と、エンジンの負荷又は該負荷に対応する量（スロットル開度，及びエンジントルクを含む）に基づいて設定することが好ましい。
例えば、準備フェーズにおける目標回転速度（フェーズ終了閾値）ｎ１は、踏み込みダウンシフト（キックダウン）のように、エンジンからのトルクが積極的に入力されている状態、つまり、エンジン負荷が所定以上である状態では、変速前入力回転、即ち、準備フェーズ開始時点の入力回転速度（例えば、入力軸の回転速度）よりも所定速度Δｎ１だけ高い回転速度に設定する。この場合の所定速度Δｎ１は、一定値としても良いが、エンジン負荷状態（例えば、スロットル開度）に応じて、或いは、エンジン負荷状態及び準備フェーズ開始時点の入力回転速度に応じて可変（例えば、エンジン負荷が大きいほど大きく、また、入力回転速度が高いほど大きく）に設定しても良い。

また、準備フェーズにおける目標回転速度（フェーズ終了閾値）ｎ１は、コーストダウンシフト時のように、エンジンからのトルクが積極的に入力されない蛇走状態、つまり、エンジン負荷が所定未満である状態では、変速前入力回転、即ち、準備フェーズ開始時点の入力回転速度（例えば、入力軸の回転速度）よりも所定速度Δｎ１´だけ低い回転速度に設定する。この場合の所定速度Δｎ１´も、一定値としても良いが、準備フェーズ開始時点の入力回転速度に応じて可変（例えば、入力回転速度が高いほど大きく）に設定しても良い。

イナーシャフェーズにおける目標回転速度（制御終了閾値）ｎ２は、踏み込みダウンシフト（キックダウン）時のように、エンジントルクの増加が要求される時には、変速後入力回転よりも所定速度Δｎ２だけ高い回転速度に設定する。この場合の所定速度Δｎ２についても、一定値としても良いが、エンジン負荷状態（例えば、スロットル開度）に応じて、或いは、エンジン負荷状態及び準備フェーズ開始時点の入力回転速度に応じて可変（例えば、エンジン負荷が大きいほど大きく、また、入力回転速度が高いほど大きく）に設定しても良い。

また、イナーシャフェーズにおける目標回転速度（制御終了閾値）ｎ２は、コーストダウンシフト時のように、エンジントルクの減少が要求される時には、変速後入力回転よりも所定速度Δｎ２´だけ低い回転速度に設定する。この場合の所定速度Δｎ２´も、一定値としても良いが、エンジン負荷状態（例えば、スロットル開度）に応じて、或いは、エンジン負荷状態及び準備フェーズ開始時点の入力回転速度に応じて可変（例えば、エンジン負荷が大きいほど大きく、また、入力回転速度が高いほど大きく）に設定しても良い。

なお、変速前と変速後とで出力回転は略同一なので、変速後入力回転ｎａｓは、変速前入力回転ｎｂｓと、変速前入力回転の変速比Ｒｂｓと、変速後入力回転の変速比Ｒａｓとから、
ｎａｓ＝（Ｒａｓ／Ｒｂｓ）・ｎｂｓ
により、算出することができる。
（踏み込みダウンシフト時のタイムチャート１）
本実施形態にかかる掛け替え制御を、図９の踏み込みダウンシフト時（アクセルペダル急踏込時の車速増加要求に応じたダウンシフト時）の時系列動作模式図（タイムチャート）を参照して説明する。

図９に示すように、まず、準備フェーズにて、踏み込みダウンシフト時の入力軸の目標回転速度として、準備フェーズ開始時点の入力軸の回転速度（変速前回転速度）ｎｓよりも所定の回転速度分（差回転）Δｎ１だけ高い第１目標回転速度ｎ１に設定する。そして、入力軸の実回転速度ｎｒをこの目標回転速度ｎ１に漸近させる。このとき、動力伝達系路上において、例えばシンクロによるギヤ段の切り替え操作などクラッチの締結開放以外の機械的操作によって、締結側のギヤ列の構成変更が必要になる自動変速機の場合には、その操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されるまでは、準備フェーズを続行する。

入力軸の実回転速度ｎｒが目標回転速度ｎ１に達して、且つ、クラッチの締結開放以外の機械的操作による締結側のギヤ列の構成変更が完了したら、続くイナーシャフェーズに移行する。
このイナーシャフェーズでは、入力軸の目標回転速度を、締結側クラッチの出力回転よりも所定の回転速度分（差回転）Δｎ２だけ高い第２目標回転速度ｎ２に設定する。そして、入力軸の回転速度を第２目標回転速度ｎ２に漸近させる。

入力軸の回転速度が第２目標回転速度ｎ２に到達したら、イナーシャフェーズから掛け換えフェーズに移行する。
この掛け換えフェーズでは、入力軸の実回転速度ｎｒを目標回転速度ｎ２に維持させつつ、開放側クラッチ１及び係合側クラッチ２の２つのクラッチヘの配分率を制御しながら、締結側クラッチ1を開放しつつ、開放されている係合側クラッチ２を締結する。

つまり、開放側クラッチ１を開放しつつ係合側クラッチ２を締結するには、開放側クラッチ１のトルク配分率Ｒｔ１が１００％で係合側クラッチ２のトルク配分率Ｒｔ２が０％の状態から、開放側クラッチ１のトルク配分率を漸減させ係合側クラッチ２のトルク配分率を漸増させて、最終的に開放側クラッチ１のトルク配分率Ｒｔ１が０％で係合側クラッチ２のトルク配分率Ｒｔ２が０％の状態が１００％の状態に変化させる。

そこで、配分比設定手段１０ｂでは、掛け換えフェーズが開始されたら、開放側クラッチ１のトルク配分率Ｒｔ１及び係合側クラッチ２のトルク配分率Ｒｔ２を、制御周期毎に以下のように更新する。ただし、掛け換えフェーズが開始時にはｎ＝１、ｎは制御周期毎に１ずつインクリメントされる。また、ΔＲｔ≪１、Ｒｔ１（０）＝１，Ｒｔ２（０）＝０とする。
Ｒｔ１（ｎ）＝Ｒｔ１（ｎ−１）−ΔＲｔ
Ｒｔ２（ｎ）＝Ｒｔ２（ｎ−１）＋ΔＲｔ
このとき、実回転速度ｎｒを目標回転速度ｎ２に維持させるには、入力軸に対する負荷トルク、つまり、開放側クラッチ１の伝達トルクと係合側クラッチ２の伝達トルクとの総量（総伝達トルク容量，単に、総トルク量ともいう）Ｔｃを制御することが必要になる。

そこで、トルク容量算出手段では、入力軸の実回転速度ｎｒを目標回転速度ｎ２に維持するだけの総トルク量Ｔｃを制御周期毎に演算により求める。
そして、クラッチトルク算出手段では、制御周期毎に総トルク量Ｔｃ（ｎ）及び各トルク配分率Ｒｔ１（ｎ），Ｒｔ２（ｎ）に基づいて、各制御周期の開放側クラッチ１のトルク配分量Ｔ１（ｎ）及び係合側クラッチ２のトルク配分量Ｔ２（ｎ）を次式による算出する。
Ｔ１（ｎ）＝Ｔｃ（ｎ）・Ｒｔ１（ｎ）
Ｔ２（ｎ）＝Ｔｃ（ｎ）・Ｒｔ２（ｎ）
さらに、容量，圧力変換部において、各クラッチのトルク配分量Ｔ１（ｎ），Ｔ２（ｎ）をクラッチ油圧の制御指令圧Ｐ１（ｎ），Ｐ２（ｎ）に変換する。

このようにして、開放側クラッチ１のトルク配分率Ｒｔ１が０％で、係合側クラッチ２のトルク配分率Ｒｔ２が０％の状態が１００％の状態に変化したら、掛け換えフェーズから終了フェーズに移行する。
終了フェーズでは、締結側クラッチのトルクを徐々に増加させ、このクラッチを完全締結して、変速制御を終える。
（ブロック図）
次に、本実施形態の装置にかかる具体的な制御構成について、図１０のブロック図を用いて説明する。図１０に示すように、本装置は、当然ながら、制御機能要素として図１に示す構成要素を含んでおり、入力信号演算部Ｂ１と、変速決心演算部Ｂ２と、変速スケジュール制御部Ｂ３と、制御対象回転選択部Ｂ４と、目標回転演算部Ｂ５と、配分比演算部Ｂ６と、回転Ｆ／Ｂ制御部（回転速度フィードバック制御部）Ｂ７と、加算部Ｂ８と、トルク容量配分部Ｂ９と、クラッチ１容量／圧変換部Ｂ１０と、クラッチ２容量／圧変換部Ｂ１１とを備えている。

なお、目標回転演算部Ｂ５は、図７の目標値設定手段１０Ｅに相当するが、図７の第１制御手段１０Ａ，第２制御手段１０Ｂ，第３制御手段１０Ｃ，第４制御手段１０Ｄは、それぞれ、上記の各部Ｂ１〜Ｂ１１を適宜組み合わせて構成されることになる。
まず入力信号演算部Ｂ１にて、入力信号の処理を行なう。この入力信号には、車速信号を生成するための車輪速信号，アクセル操作量信号を生成するためのアクセル開度信号，クラッチ１及び２の入力側回転速度である入力軸信号，クラッチ１の出力側回転速度である第１出力軸信号，クラッチ２の出力側回転速度である第２出力軸信号等が含まれる。

変速決心演算部Ｂ２は、入力信号演算部Ｂ１より、車速信号とアクセル操作量信号とを受け、予め作成された変速マップとの比較により、変速パターンを生成する。この変速パターンには、非変速状態も含まれる。
変速スケジュール制御部Ｂ３は、この変速パターンと、制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃと両クラッチのトルク容量配分比Ｒを監視し、これにより、制御の進行状況を判断して、準備フェーズ，イナーシャフェーズ，掛け替えフェーズ，終了フェーズの中の何れかのフェーズを選択して変速制御フェーズを生成する。

制御対象回転選択部Ｂ４は、変速決心演算部Ｂ２出生成された変速パターンと、変速スケジュール制御部Ｂ３で生成された変速制御フェーズとから、それぞれの変速制御に合わせ、制御対象となるクラッチを選択し、その選択したクラッチの出力回転速度信号から、制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃを生成する。
目標回転演算部Ｂ５は、変速スケジュール制御部Ｂ３で生成された変速フェーズと制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃとから、それぞれの変速制御に合わせ、目標回転速度を生成する。このとき、入力軸トルクＴｉｎが、符号が正の場合には、目標回転速度ωｒｅｆを、制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃよりも大きくなるように設定し、符号が負の場合には、制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃよりも小さくなるように設定する。

配分比演算部Ｂ６は、変速制御フェーズから、それぞれの変速制御に合わせてクラッチのトルク容量配分比Ｒを生成する。
回転Ｆ／Ｂ制御部Ｂ７は、制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃと、目標回転速度ωｒｅｆと、入力側回転速度ωｉｎとを用いて、目標回転に対するフィードハック制御量（Ｆ／Ｂ補正分）Ｔｆｂを生成する。

加算部Ｂ８では、回転Ｆ／Ｂ制御部Ｂ７により生成されたＦ／Ｂ補正分Ｔｆｂと、オープン制御分に相当する入力軸トルクＴｉｎとの和を取り、クラッチの総トルク容量Ｔｃを生成する。
トルク容量配分部Ｂ９は、この総クラッチのトルク容量Ｔｃを、配分比演算部Ｂ６で生成されたトルク容量配分比Ｒに応じて、各々のクラッチに配分し、クラッチ１容量Ｔｃ１，クラッチ２容量Ｔｃ２とする。

最後に、クラッチ１容量／圧変換部Ｂ１０は、クラッチ１容量Ｔｃ１をクラッチ１制御指令圧に変換し、クラッチ２容量／圧変換部Ｂ１１は、クラッチ２容量Ｔｃ２をクラッチ２制御指令圧に変換して、各クラッチへの制御を実施するようになっている。

（フローチャート）
本実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御装置は、上述のように構成されており、例えば、図１１のフローチャートに示すように、掛け替え制御が行なわれる。
図１１に示すように、まず、ステップＳ１にて、変速制御中かを判断する。変速中であると判断されたら、続いてステップＳ２にて、準備フェーズか否かの判断をする。変速開始時点であれば、まず、準備フェーズが選定される。この準備フェーズでは、ステップＳ３にて、入力回転に関する差回転制御の目標値を変速前制御目標値（変速前目標回転速度）である目標回転速度ｎ１に設定する。変速前制御目標値は、シフトアップの場合には、変速制御開始時の回転速度よりも高く、シフトダウンの場合には、変速制御開始時の回転速度よりも低く設定する。これと同時に、ステップＳ４にて、開放側クラッチの配分比を１に固定する。逆に、係合側クラッチの配分比は０に固定する。

そして、ステップＳ５にて、開放側クラッチの実回転速度が変速前目標回転速度に達したか否かを判断する。また、本実施形態では、動力伝達系路上に、シンクロによるギヤ段の機械的な切り替え操作が必要なので、ステップＳ５には、その機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されたことがａｎｄ条件として実回転速度が変速前目標回転速度に達した条件に加えられる。このように、動力伝達系路上に、例えばシンクロによるギヤ段の切り替え操作など、クラッチの締結開放以外の機械的操作によって、締結側のギヤ列の構成変更が必要になる自動変速機の場合には、ステップＳ５に、その機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されたことをａｎｄ条件として加えることになる。

ここで、開放側クラッチの実回転速度が変速前目標回転速度に達しなければ、或いは、機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されていなければ、ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２７のクラッチ容量演算及びクラッチ指令油圧演算の各処理を行なう。
つまり、ステップＳ２３にて、目標回転速度と実回転速度との比較により、制御結果をフィードハックさせて総クラッチのトルク容量を設定する。つまり、入力側の実回転速度が目標回転速度よりも小さければ、総クラッチのトルク容量を予め設定された微小量だけ減少させ、入力側の実回転速度が目標回転速度よりも大きければ総クラッチのトルク容量を予め設定された微小量だけ増加させる。つづいて、ステップＳ２４にて、総クラッチのトルク容量と配分比の積を開放側締結容量基本値とし、総クラッチのトルク容量と開放側締結容量の差を、締結側締結容量基本値とする。

さらに、ステップＳ２６にて、開放側締結容量基本値と、締結側締結容量基本値とのそれぞれに対し、変速機の構造による各変速段におけるクラッチの分担率分を補正した値を算出し、最終的な開放側締結容量、締結側締結容量とする。なお、開放側、締結側がともに、かつ、常に分担率が１となるような構成の変速機の場合には、このステップは必要が無い。

最後に、ステップＳ２７にて、開放側、締結側のクラッチのトルク容量を、各々のクラッチの容量一油圧特性に基づいて、開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧に変換し、アクチュエータに対して、指令する。
このようにして、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２７の各処理を、制御周期毎に繰り返して、準備フェーズを実施することにより、実回転速度が目標回転速度に接近していくことになり、クラッチの締結開放以外の機械的操作によって締結側のギヤ列の構成変更が必要になる自動変速機の場合も、その機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されることになる。

これにより、ステップＳ５にて、開放側クラッチの実回転速度が変速前目標回転速度に達する（クラッチの締結開放以外の機械的操作によって締結側のギヤ列の構成変更が必要になる自動変速機の場合も、その機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定された）と判断される状態になる。
この場合には、準備フェーズを終了し、ステップＳ６にて、イナーシャフェーズヘの移行設定をする。これにより、次回の制御周期では、ステップＳ２にて、準備フェーズでないと判断し、ステップＳ７にて、イナーシャフェーズか否かの判断をし、ここで、イナーシャフェーズであると判断することになる。

この場合、ステップＳ８にて、差回転制御の目標値を変速後制御目標値である目標回転速度ｎ２に設定する。これと同時に、ステップＳ９にて、開放側クラッチの配分比を１に固定し、係合側クラッチの配分比を０に固定する。その後、ステップＳ１０にて、目標回転速度と現在の実回転速度とを比較し、実回転速度が目標回転速度に達しているか否かを判断する。

実回転速度が目標回転速度に達していなければ、このイナーシャフェーズにおいても、総クラッチのトルク容量（ステップＳ２３）、開放側締結容量基本値，締結側締結容量基本値（ステップＳ２４）、最終的な開放側締結容量、締結側締結容量（ステップＳ２６）をそれぞれ算出し、開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧に変換し（ステップＳ２７）、アクチュエータに対して、指令する。

イナーシャフェーズで制御周期を繰り返すことにより、実回転速度が目標回転速度に達するようになり、ステップＳ１０にて、実回転速度が目標回転速度に達していると判断する。この場合には、ステップＳ１１にて、イナーシャフェーズを終了し、掛け替えフェーズヘの移行を設定する。これにより、次回の制御周期では、ステップＳ２を経てステップＳ７にて、イナーシャフェーズでないと判断し、ステップＳ１２にて、掛け替えフェーズか否かの判断をし、ここで、掛け替えフェーズであると判断することになる。

この場合、ステップＳ１３にて、差回転制御の目標値を変速前制御目標値に設定する。同時に、ステップＳ１４にて、開放側クラッチの配分比を所定の変化速度で漸減し、係合側クラッチの配分比を所定の変化速度で漸増する。その後、ステップＳ１５にて、開放側クラッチの配分比が０かを判断する。
掛け換えフェーズ開始後しばらくは、開放側クラッチの配分比は０にはならず、この掛け換えフェーズにおいても、設定した配分比に基づいて、前述のステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２６，Ｓ２７の各処理を行ない、総クラッチのトルク容量（ステップＳ２３）、開放側締結容量基本値，締結側締結容量基本値（ステップＳ２４）、最終的な開放側締結容量、締結側締結容量（ステップＳ２６）をそれぞれ算出し、開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧に変換し（ステップＳ２７）、アクチュエータに対して、指令する。

このような掛け換えフェーズの処理を繰り返すことにより、ステップＳ１４で開放側クラッチの配分比が減少していくため、ステップＳ１５にて、開放側クラッチの配分比が０と判断するようになる。このときには、ステップＳ１６にて、掛け換えフェーズを終了し、終了フェーズヘの移行を設定する。これにより、次回の制御周期では、ステップＳ２を経てステップＳ７にて、掛け換えフェーズでないと判断し、ステップＳ１２にて、イナーシャフェーズでないと判断し、ステップＳ１７にて、終了フェーズか否かの判断をし、ここで、終了フェーズであると判断することになる。

この場合、ステップＳ１８にて、目標回転速度（差回転制御の目標値）を終了制御目標値に設定する。同時に、ステップＳ１９にて、開放側クラッチの配分比を０に固定し、係合側クラッチの配分比を１に固定する。その後、ステップＳ２０にて、タイマにより所定時間が経過したか否かが判断され、ここで、所定時間の経過が確認されると、ステップＳ２１にて、締結側クラッチの締結容量が所定の値に達しているか否かが判断される。

所定時間が経過しないか、所定時間が経過しても締結側クラッチの締結容量が所定の値に達していない場合には、終了制御目標値に基づいて、総クラッチのトルク容量（ステップＳ２３）、開放側締結容量基本値，締結側締結容量基本値（ステップＳ２４）、最終的な開放側締結容量、締結側締結容量（ステップＳ２６）をそれぞれ算出し、開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧に変換し（ステップＳ２７）、アクチュエータに対して、指令する。

そして、ステップＳ２０，Ｓ２１にて、所定時間が経過し且つ締結側クラッチの締結容量が所定の値に達したと判断されると、ステップＳ２２にて、変速制御を終了し、非変速時制御への移行準備をする。
次の制御周期では、ステップＳ１にて、変速中でないと判断され、ステップＳ２５にて、開放側，締結側のクラッチのトルク容量をそれぞれ、非変速時開放側クラッチのトルク容量基本値、非変速時締結側クラッチのトルク容量基本値に設定し、ステップＳ２６にて、開放側締結容量基本値と、締結側締結容量基本値とのそれぞれに対し、変速機の構造による各変速段におけるクラッチの分担率分を補正した値を算出し、最終的な開放側締結容量と最終的な開放側締結容量をそれぞれ算出し、開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧に変換し（ステップＳ２７）、アクチュエータに対して、指令する。
以上の処理を、所定の制御周期で繰り返すことで、本制御が実施される。

（踏み込みダウンシフト時のタイムチャート２）
踏み込みダウンシフト時には、図１２のタイムチャートに示すような制御態様も考えられる。この場合、イナーシャフェーズにおける入力軸回転の制御が上記の実施形態と異なっている。つまり、この手法では、イナーシャフェーズにおける入力軸回転の目標値として、イナーシャフェーズの開始当初から、イナーシャフェーズにおける最終目標値である第２目標回転速度（目標回転２）を目標とするのではなく、イナーシャフェーズ中の目標回転速度自体を第２目標回転速度に近づけるように制御周期の進行とともに変化させて、入力軸回転を第２目標回転速度に漸近させている。

つまり、図１２のイナーシャフェーズ区間に破線で示すように、イナーシャフェーズの各制御周期での目標回転速度が第２目標回転速度に漸近するように設定し、各制御周期ではこの制御周期毎の目標回転速度となるように開放側クラッチの滑りを制御する。特に、ここでは、イナーシャフェーズの前半では目標回転速度の増加率を高め、イナーシャフェーズの後半では目標回転速度の増加率を低めており、これにより、入力軸回転が、第２目標回転速度に速やかに且つ滑らかに到達し、しかも、第２目標回転速度をオーバシュートすることのないようにすることができる。
（コーストアップシフト時のタイムチャート）
本実施形態にかかる変速制御を、コーストアップシフト時（アクセルペダルの踏込量減少又は踏込解除の負荷要求減に伴うアップシフト時）に適用すると、図１３に示すように制御が行なわれる。なお、図１３では、クラッチのトルク容量との比較のため、入力軸トルクを絶対値で表記しているが、実際は、トルクの符号が負、もしくは、０近傍の低トルクになる。

図９，図１２に示す踏み込みダウンシフト時は、クラッチの入力側から出力側に伝達される駆動トルク（即ち、クラッチの伝達トルク容量）を増大しよおうとする場合であり、クラッチに滑りを与えたとき、入力側が出力側よりも高回転になるため、準備フェーズでの入力軸の第１目標回転速度ｎ１を変速前の回転速度よりも所定量だけ高回転側に設定し、イナーシャフェーズでの入力軸の第２目標回転速度ｎ２を、変速後の回転速度よりも所定量だけ高回転側に設定している。

これに対して、コーストアップシフト時は、駆動トルクを増大するよりも入力回転を減少させたい場合であり、クラッチに滑りを与えると、入力側が出力側よりも低回転になる。このため、図１３に示すように、コーストアップシフト時には、準備フェーズでの入力軸の第１目標回転速度ｎ１は、変速前の回転速度よりも所定量だけ低回転側に設定し、掛け換えフェーズでの入力軸の第２目標回転速度ｎ２は、変速前の回転速度よりも所定量だけ低回転側に設定している。このため、準備フェーズの終了判断，掛け換えフェーズの開始判断は、これらの各目標回転速度を下回ったときに行われなければならない。

なお、図１３に示す例では、イナーシャフェーズ区間に破線で示すように、図１２に示す例と同様に、イナーシャフェーズの各制御周期での変速機入力軸の目標回転速度が第２目標回転速度に漸近するように設定し、各制御周期ではこの制御周期毎の目標回転速度となるように開放側クラッチの滑りを制御しているが、図９のように、イナーシャフェーズの開始当初から目標回転速度を第２目標回転速度として変速機入力軸の実回転速度がこの第２目標回転速度に漸近するように開放側クラッチの滑りの変化を抑えながら制御を尾Ｐ個なっても良い。

このように、本実施形態にかかる掛け替え制御によれば、変速前に締結していて変速に伴って開放する開放側クラッチ１の開放に伴い、自発的に生じる回転変化と、変速制御の結果生じる回転変化とが、同方向になるような変速を行なう場合において、伝達トルクの配分状態に着目しながら、摩擦係合要素の回転速度を制御することになり、掛け替え制御を、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けてそれぞれの条件を満たすようにしながら、最終的には開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧といった単一の制御量として出力でき、シンプルな制御ロジックで、円滑な掛け替え動作を実現できるようになる。
また、開放側クラッチの開放タイミングと、締結側クラッチの係合タイミングとを、完全に同期させることが可能になるため、変速動作を速やかに完了することができる効果もある。

［第２実施形態］
図１４は本発明の第２実施形態に係る自動変速機の掛け替え制御装置及び方法を示すもので、第２実施形態の装置にかかる具体的な制御構成について示すブロック図であり、第１実施形態の図１０に対応する。

本実施形態では、第１実施形態で目標値を目標回転速度としたのに対して、目標値を目標差回転（目標回転速度差）にしている。この点を除いては第１実施形態と同様の構成となっているので、第１実施形態と差異のあるブロックのみを説明する。
第１実施形態では、制御開始時の入力軸の回転速度に対して所定量Δｎだけ増加又は減少をして入力軸の第１目標回転速度ｎ１を設定したが、これは、開放側クラッチの入力側と出力側とに、所定量Δｎに応じた差回転を与えることに相当し、制御開始後、入力軸の回転速度を第１目標回転速度に制御することは、開放側クラッチの入力側と出力側とに所定量Δｎに応じた差回転が生じるように制御することに相当する。また、変速後の回転速度に対して所定量Δｎ´だけ増加又は減少をして入力軸の第２目標回転速度ｎ２を設定したが、これは、締結側クラッチの入力側と出力側とに所定量Δｎ´に応じた差回転を与えることに相当し、入力軸の回転速度を第２目標回転速度に制御することは、締結側クラッチの入力側と出力側とに所定量Δｎ´に応じた差回転が生じるように制御することに相当する。

クラッチは、滑り状態では、入力側と出力側とで差回転（回転速度差）を生じる。この差回転時には、クラッチの入力側は変速機の入力軸と対応した回転速度で回転し、クラッチの出力側は駆動輪と対応した回転速度で回転する。したがって、第１実施形態において、入力軸の回転速度を第１目標回転速度に制御することは、開放側クラッチの入力側と出力側とに差回転を与えることに相当し、入力軸の回転速度を第２目標回転速度に制御することは、締結側クラッチの入力側と出力側とに差回転を与えることに相当するのである。

そこで、本実施形態では、第１実施形態の目標回転演算部Ｂ５に代えて目標差回転演算部Ｂ１２が備えられ、第１実施形態の回転Ｆ／Ｂ制御部Ｂ７に代えて回転差Ｆ／Ｂ制御部（回転速度フィードバック制御部）Ｂ１３が備えられている。
目標差回転演算部Ｂ１２は、目標回転演算部Ｂ５と同様に、生成された変速制御フェーズに基づいて、それぞれの変速制御に合わせ、第１目標回転速度に対応する第１目標差回転ｓｒｅｆ１、及び、第２目標回転速度に対応する第２目標差回転ｓｒｅｆ２を生成する。入力軸トルクＴｉｎの符号が正の場合には、各目標差回転ｓｒｅｆ（第１，第２を区別しない場合には、ｓｒｅｆとする）を正の値に、符号が負の場合には、各目標差回転を負の値に、それぞれ設定する。

回転差Ｆ／Ｂ制御部Ｂ１３は、この設定された目標差回転ｓｒｅｆと、制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃと、入力側回転速度ωｉｎとを用いて、目標差回転に対するフィードハック制御量（Ｆ／Ｂ補正分）Ｔｆｂを生成する。
このようにして、目標差回転に着目して第１実施形態と同様の制御を行なうことができ、これにより、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる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種々変形して実施することができる。
例えば、上記の第１，２実施形態では、摩擦係合要素制御手段１０は、入力軸回転速度を制御パラメータとしてクラッチ1，２の制御を行なっているが、入力軸回転速度自体ではなくこれに対応した他の入力部材の回転速度を制御パラメータとしてもよい。また、変速比を制御パラメータとしてクラッチ1，２の制御を行なってもよい。つまり、クラッチの入出力間に差回転を与えることは、見かけ上の変速比を微小に変更することにもなるので、目標変速比を変速前の値或いは変速後の値に対して微小に変更して、変速比が目標変速比となるようにクラッチ1，２の制御を行なうのである。

変速比を制御パラメータとする場合、変速時のクラッチ回転の目標値（制御終了閾値にも相当する）も、入力回転速度から変速比（即ち、目標変速比）となる。
なお、準備フェーズにおける目標変速比（フェーズ終了閾値）ｒ１は、目標回転速度を変速前入力回転或いは変速後入力回転よりも所定速度Δｎ１，Δｎ２だけ高い回転速度に設定する場合には、目標変速比を変速前変速比或いは変速後変速比よりも所定量Δｒ１，Δｒ２だけ高い変速比に設定し、目標回転速度を変速前入力回転或いは変速後入力回転よりも所定速度Δｎ１´，Δｎ２´だけ低い回転速度に設定する場合には、目標変速比を変速前変速比或いは変速後変速比よりも所定量Δｒ１´，Δｒ２´だけ低い変速比に設定に設定すればよい。

また、特に、クラッチ２の差回転又はこの差回転に対応する入力回転速度（例えば、入力軸回転速度）を目標値に制御する場合、一定値の目標値ではなく、目標値が時間経過に応じて変更する目標値軌跡を設定して、上記の制御パラメータをこの目標値軌跡に追従させる軌跡追従制御により制御を行なうように構成してもよい。これにより、好みの変速速度や変速時間で制御を実施することが可能になる。

また、第１，２実施形態では、図８に示す自動変速機を例に説明したが、本発明は、図１〜図６を用いて原理的に説明したように、種々の自動変速機の摩擦係合要素の掛け替えに広く適用しうるものである。

本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御にかかる自動変速機の要部構成例を説明する模式図である。 図２の自動変速機の掛け替えを説明する模式図である。 図２の自動変速機の掛け替えを説明する模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御にかかる自動変速機の基本構成を簡略化して示す模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御にかかる自動変速機の基本構成をさらに簡略化して示す模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御装置の要部構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御に適用し得る自動変速機の構成を説明する模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御の一例を説明するタイムチャートである。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御装置のより詳細な制御構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御の他の例を説明するタイムチャートである。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御のさらに他の例を説明するタイムチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の掛け替え制御装置の制御構成を示す制御ブロック図であり、図１０に対応する。 従来技術を説明するタイムチャートである。 もう一つの従来技術を説明するタイムチャートである。

符号の説明

５１ 入力軸
５２ 第１クラッチ（クラッチ１）
５３ 第２クラッチ（クラッチ２）
５４ 出力軸
６０Ａ 変速ギヤ機構
６０Ｂ 変速ギヤ機構
１０ 摩擦係合要素制御手段
１０Ａ 目標値設定手段
１０Ｂ 総トルク容量算出手段
１０Ｃ 配分比設定手段
１０Ｄ 調整手段（個別トルク容量算出手段）
Ｂ１ 入力信号演算部
Ｂ２ 変速決心演算部
Ｂ３ 変速スケジュール制御部
Ｂ４ 制御対象回転選択部
Ｂ５ 目標回転演算部
Ｂ６ 配分比演算部
Ｂ７ 回転Ｆ／Ｂ制御部（回転速度フィードバック制御部）
Ｂ８ 加算部
Ｂ９ トルク容量配分部
Ｂ１０ クラッチ１容量／圧変換部
Ｂ１１ クラッチ２容量／圧変換部
Ｂ１２ 目標差回転演算部
Ｂ１３ 回転差Ｆ／Ｂ制御部（回転速度フィードバック制御部）
Ｂ１４ 差分演算部
Ｂ１５ 積算部
Ｂ１６ 目標変速時間演算部
Ｂ１７ 演算部

Claims (24)

1. 変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンからの入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機における変速段の切り替え時に、第１の摩擦係合要素を係合から開放に切り替えると共に第２の摩擦係合要素を開放から係合に切り替える掛け替え制御を行なう、自動変速機の変速制御装置において、
   上記の変速段の切り替え動作時に、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量を調整することにより上記の第１及び第２の摩擦係合要素を制御する摩擦係合要素制御手段をそなえ、
   上記摩擦係合要素制御手段は、
   上記第１の摩擦係合要素又は上記第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転を設定する目標値設定手段と、
   上記目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定する総トルク容量算出手段と、
   上記第１及び第２の摩擦係合要素における個別伝達トルク容量の配分比を設定する配分比設定手段と、
   上記総トルク容量算出手段により算出又は推定された上記総伝達トルク容量と上記配分比設定手段により設定された上記配分比とに基づいて上記の各摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を設定してこの設定した個別伝達トルク容量に基づいて上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量を調整する調整手段とをそなえ、
   上記摩擦係合要素制御手段では、上記第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる上記入力部材の回転変化と変速制御の結果生じる上記入力部材の回転変化とが同方向になる特定変速制御時に、上記目標値設定手段により、上記エンジンからの入力回転速度が変速前の変速比に応じた第１回転速度から変速後の変速比に応じた第２回転速度に変化するように上記第２の摩擦係合要素の上記目標差回転である変速後目標差回転を設定し、上記総トルク容量算出手段により、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記配分比設定手段により、上記掛け替え制御開始前のイナーシャ制御時には上記第１の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量を全て配分するように、上記イナーシャ制御後の上記掛け替え制御時には上記第１の摩擦係合要素の配分比は漸減し上記第２の摩擦係合要素の配分比は漸増するように、それぞれ上記配分比を設定する
   ことを特徴とする、自動変速機の変速制御装置。
2. 上記摩擦係合要素制御手段では、上記特定変速制御の開始前の準備段階制御として、上記目標値設定手段により、上記第１の摩擦係合要素についての上記目標差回転である変速前目標差回転を設定し、上記総トルク容量算出手段により、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記配分比設定手段により、上記第１の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量を全て配分するように上記配分比を設定する
   ことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 上記摩擦係合要素制御手段では、上記掛け替え制御によって上記第２の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量が全て配分される状態になったら、終了段階制御として、この配分状態を維持するとともに、上記目標値設定手段により、上記第２の摩擦係合要素についての上記目標差回転を０に設定し、上記総トルク容量算出手段により、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定する
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 上記の第１及び第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差を取得する回転速度差取得手段をそなえ、
   上記摩擦係合要素制御手段は、上記回転速度差取得手段により取得された上記回転速度差に基づいて、上記準備段階制御から上記特定変速制御への移行判定と、上記特定変速制御における上記イナーシャ制御から上記掛け替え制御への移行判定と、上記準備段階制御の終了判定とを行なう
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 上記摩擦係合要素制御手段は、
   上記準備段階制御では、上記目標値設定手段により、上記第１摩擦係合要素の出力回転速度と上記変速前目標差回転差とから上記第１摩擦係合要素の入力回転速度の目標値である第１目標回転速度を設定し、上記第１の摩擦係合要素の入力回転速度が上記第１目標回転速度に漸近するように、上記第１摩擦係合要素の入出力間の回転速度差を制御し、
   上記イナーシャ制御では、上記目標値設定手段により、上記第２摩擦係合要素の出力回転速度と上記変速後目標差回転差とから上記第２摩擦係合要素の入力回転速度の目標値である第２目標回転速度を設定し、上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度が上記第２目標回転速度に漸近するように、上記第２摩擦係合要素の入出力間の回転速度差を制御し、
   上記掛け替え制御では、上記目標値設定手段により上記第２目標回転速度を設定し、上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度が上記第２目標回転速度を維持するように、上記第２摩擦係合要素の入出力間の回転速度差を制御し、
   上記終了段階制御では、上記目標値設定手段により、上記第２摩擦係合要素の出力回転速度から上記第２摩擦係合要素の入力回転速度の目標値である第３目標回転速度を設定し、上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度が上記第４目標回転速度に漸近するように、上記第２摩擦係合要素の入出力間の回転速度差を制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
6. 上記第１又は第２目標回転速度の値は、上記第１の摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を低下させると上記入力部材の回転速度が増加する場合には、上記第１の摩擦係合要素の出力軸回転よりも増加側に設定され、上記第１の摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を低下させると上記入力部材の回転速度が減少する場合には、上記第１の摩擦係合要素の出力軸回転よりも減少側に設定される
   ことを特徴とする、請求項５記載の自動変速機の変速制御装置。
7. 上記第１の摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を低下させると上記入力部材の回転速度が増加するか減少するかは、上記入力部材に連結されたエンジンの負荷又は該負荷に対応する量の大小もしくは符号により決定する
   ことを特徴とする、請求項６記載の自動変速機の変速制御装置。
8. 上記第１又は第２目標回転速度の値は、上記入力部材に連結されたエンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とにより設定される
   ことを特徴とする、請求項６又は７記載の自動変速機の変速制御装置。
9. 上記入力部材の回転速度，上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度，及び変速比のいずれかを制御パラメータとし、
   上記目標値設定手段は、上記制御パラメータの変速前の値から変速後の値までの目標値の軌跡を作成し、
   上記摩擦係合要素制御手段は、上記第２の摩擦係合要素の差回転を制御するに際して、上記制御パラメータの計測値を、作成された上記制御パラメータの目標値軌跡に追従させる軌跡追従制御により上記第２の摩擦係合要素を制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
10. 上記入力部材の回転速度及び上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度のいずれかを制御パラメータとし、
    上記目標値設定手段は、上記制御パラメータの変速後の回転速度を目標値に設定し、
    上記摩擦係合要素制御手段は、上記第２の摩擦係合要素の差回転を制御するに際して、上記制御パラメータの計測値を、上記制御パラメータの上記目標値に漸近させる
    ことを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
11. 上記軌跡追従制御又は上記目標値漸近制御を行った結果、上記制御パラメータの計測値が予め設定された制御終了閾値になったとき、該制御を終了する
    ことを特徴とする、請求項９又は１０記載の自動変速機の変速制御装置。
12. 上記制御パラメータは上記入力部材の回転速度及び上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度のいずれかであって、上記制御終了閾値は、アップシフトの際には、変速後回転速度よりも大きい回転速度に、ダウンシフトの場合、変速後回転速度よりも小さい回転速度に設定されている
    ことを特徴とする、請求項１１記載の自動変速機の変速制御装置。
13. 上記制御終了閾値は、エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記入力部材の回転速度，上記第２の摩擦係合要素の入力回転速度，及び変速比のいずれかとに基づいて設定されている
    ことを特徴とする、請求項１１又は１２記載の自動変速機の変速制御装置。
14. 上記の第１及び第２の摩擦係合要素はいずれも油圧制御式多板クラッチであって、
    上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量は、クラッチ制御圧である
    ことを特徴とする、請求項１〜１３の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
15. 上記摩擦係合要素制御手段は、上記の第１及び第２の摩擦係合要素のそれぞれに設定した上記個別伝達トルク容量に、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各々の構造上から設定される分担率分を補正し、この補正した個別伝達トルク容量から上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量を設定する
    ことを特徴とする、請求項１〜１４の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
16. 上記摩擦係合要素制御手段は、上記の各個別伝達トルク容量から上記の各係合制御量を設定するにあたって、対象となる摩擦係合要素の入出力軸の差回転に対する摩擦抵抗特性を用いる
    ことを特徴とする、請求項１〜１５の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
17. 上記摩擦係合要素制御手段は、上記の各個別伝達トルク容量から上記の各係合制御量を設定するにあたって、対象となる摩擦係合要素の締結開始初期油圧を用いる
    ことを特徴とする、請求項１〜１６の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
18. 上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結解放以外の機械的操作を含めて上記の変速段の切り替えを行なうように構成され、
    上記準備段階制御から上記イナーシャ制御への移行条件に、上記の機械的操作が完了したことが含まれている
    ことを特徴とする、請求項２〜１７の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
19. 上記摩擦係合要素制御手段は、
    上記掛け替え制御により、上記第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差が上記目標差回転に到達したときに、上記第２の摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を最大容量まで増加させる
    ことを特徴とする、請求項３〜１８の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
20. 上記摩擦係合要素制御手段は、変速段の掛け替え完了後は、上記第２の摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を最大容量とする状態を維持する
    ことを特徴とする、請求項１９記載の自動変速機の変速制御装置。
21. 上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各入力側はいずれも共通の入力部材と一体回転するように構成され、
    上記の第１及び第２の摩擦係合要素は互いに並列に配置されるとともに、
    上記第１の摩擦係合要素には第1の変速ギヤ機構が接続され、上記第２の摩擦係合要素には第２の変速ギヤ機構が接続されている
    ことを特徴とする、請求項１〜２０の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
22. 変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンからの入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機において変速段を切り替える変速制御時に、第１の摩擦係合要素を係合から開放に切り替えると共に第２の摩擦係合要素を開放から係合に切り替える、自動変速機の変速制御方法において、
    上記第１の摩擦係合要素又は上記第２の摩擦係合要素における入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転を設定する第１ステップと、
    上記目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定する第２ステップと、
    上記第１及び第２の摩擦係合要素における伝達トルク容量の配分比を設定する第３ステップと、
    上記第２ステップにより算出又は推定された上記総伝達トルク容量と上記第３ステップにより設定された上記配分比とに基づいて上記の各摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を設定してこの設定した個別伝達トルク容量に基づいて上記の第１及び第２の摩擦係合要素の各係合制御量を調整する第４ステップと、をそなえ、
    上記第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる上記入力部材の回転変化と変速制御の結果生じる上記入力部材の回転変化とが同方向になる特定変速制御時には、
    まず、上記第１ステップにより、上記エンジンからの入力回転速度が変速前の変速比に応じた第１回転速度から変速後の変速比に応じた第２回転速度に変化するように上記第２の摩擦係合要素の上記目標差回転である変速後目標差回転を設定し、上記第２ステップにより、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記第３ステップにより、上記第１の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量を全て配分するように配分比を設定するイナーシャ制御を行ない、
    次いで、上記第１ステップにより、上記エンジンからの入力回転速度が変速前の変速比に応じた第１回転速度から変速後の変速比に応じた第２回転速度に変化するように上記第２の摩擦係合要素の上記目標差回転である変速後目標差回転を設定し、上記第２ステップにより、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記第３ステップにより、上記第１の摩擦係合要素の配分比は漸減し上記第２の摩擦係合要素の配分比は漸増するように、それぞれ上記配分比を設定する掛け替え制御を実施する
    ことを特徴とする、自動変速機の変速制御方法。
23. 上記イナーシャ制御の開始前に、上記第１ステップでは、上記第１の摩擦係合要素についての上記目標差回転である変速前目標差回転を設定し、上記第２ステップでは、上記目標差回転に基づいて変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記第３ステップでは、上記第１の摩擦係合要素に上記伝達トルク容量を全て配分するように上記配分比を設定する準備段階制御を実施する
    ことを特徴とする、請求項２２記載の自動変速機の変速制御方法。
24. 上記掛け替え制御によって上記第２の摩擦係合要素に上記伝達トルク容量が全て配分される状態になったら、上記第１ステップでは、上記第２の摩擦係合要素についての上記目標差回転を０に設定し、上記第２ステップでは、上記目標差回転に基づいて変速機の伝達トルク容量を算出又は推定する終了段階制御として、上記第３ステップでは、上記第２の摩擦係合要素に上記総伝達トルク容量が全て配分される状態を維持する終了段階制御を実施する
    ことを特徴とする、請求項２２又は２３記載の自動変速機の変速制御方法。

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