JP2008032191A - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】飛び変速の制御中に前の変速段に戻る変速判断がなされた際に反転飛び変速を行うものにあって、ドライバビリティの確保と摩擦係合要素の耐久性確保との両立を可能にする自動変速機の変速制御装置を提供する。
【解決手段】飛び変速制御中に前の変速段に戻る反転飛び変速の判断がなされた場合、負荷量判定手段３５が摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内であることを判定し、その判定結果に基づき多重制御許可手段３７が、反転飛び変速の多重変速制御３２の実行を許可し、変速制御手段３０が、多重制御許可手段３７により許可された際に、反転飛び変速の多重変速制御３２を実行するように構成する。また、多重制御許可手段３７により許可されなかった際は、変速制御手段３０が反転飛び迂回変速制御３４を実行し、中間の変速段に一旦変速した後、変速すべき変速段に変速する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば車両等に搭載される有段式の自動変速機の変速制御装置に係り、詳しくは多重変速制御及び飛び変速制御を行うことが可能な自動変速機の変速制御装置に関する。

従来、例えば車両に搭載される有段式の自動変速機は、複数の摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）の係合状態を油圧制御装置によって制御し、変速歯車機構における動力伝達経路を各変速段で形成することで変速を可能としている。また近年、車両の燃費向上を図るために自動変速機の多段化が求められるようになり、このような自動変速機にあっては、ドライバの要求（即ちアクセルの踏込み量など）に応じて最適な変速段を選択するため、１回の変速で２段以上離れた変速段に変速する（例えば４−２変速、５−２変速、２−４変速、２−５変速など）飛び変速が行われるようになっている。

一方、ドライバのアクセルワークを予測することは難しく、例えばドライバがアクセルを踏込んで直ちに踏込み緩めたり、或いはアクセルの踏込みを緩めて直ちに踏込んだりするような場合には、変速判断がなされて摩擦係合要素の掴み換え変速の制御を行っている制御中に、次の変速判断がなされる状態が生じることがある。このような場合に、前者の変速制御を完全に終了するまで待ってから後者の変速制御を開始すると、ドライバのアクセルワークに対してタイムラグが生じるため、例えばダウンシフトした後にアップシフトする場合にはエンジンブレーキに起因する引き摺り感が生じる虞があり、また例えばアップシフトした後にダウンシフトする場合には要求通りの出力が得られないモタつき感が生じる虞があり、つまりドライバビリティの悪化を招く虞がある。

そこで、上述したようなタイムラグの発生防止を図り、ドライバビリティの向上（特にエンジンブレーキによる違和感の回避）を図るため、先の変速制御中に変速判断がなされた場合（特にダウンシフト中のアップシフト判断である場合）、先の変速制御を中断して次の（後の）変速制御を重ねる形で開始する、いわゆる多重変速を行うものが提案されている（特許文献１参照）。

特開平１１−１０８１７８号公報

ところで、一般に自動変速機における変速マップは、車速とアクセル開度とに基づき最適な変速段を判断（選択）するように構成されており、上述したように多重変速制御が行われる際には、車速変化が少ない関係上、先の変速制御と次の変速制御とにより同じ変速段の間を行き来することが多い。このように同じ変速段の間を行き来することは、つまり掴み換えを行う摩擦係合要素が同じであり、その同じ摩擦係合要素が２つの変速制御において連続してスリップ状態にされることになる。

このように連続して同じ摩擦係合要素がスリップ状態にされる場合であっても、１段の変速段の間で行き来する際（例えば３−２−３変速、４−３−４変速など）は、その変速比（ギヤ比）のステップが小さいため、自動変速機の入力回転数（即ちエンジン回転数）の変化量が小さく、変速時における上記スリップ状態となる時間も短い。そのため、例えば先の変速制御が略々終了する時点から次の変速制御が重なるような多重制御が行われ、つまり通常の変速に比して約２倍の時間が連続的なスリップ状態にされるとしても、摩擦係合要素に生じる発熱量が耐久性に悪影響を与える程度になることはない。

しかしながら、上述したような飛び変速において多重制御が行われる際、つまり２段以上離れた変速段の間で行き来する際（例えば４−２−４変速、５−２−５変速など）は、その変速比のステップが大きく、特に車速が高い（出力軸回転数が高い）場合は該入力回転数（エンジン回転数）の変化量が大きくなってしまう。そのため、上述した変速時におけるスリップ状態となる時間が上記１段の変速の場合に比して圧倒的に長くなり、更にエンジンの出力トルクが大きい場合には、摩擦係合要素に生じる発熱量も非常に大きくなってしまい、摩擦係合要素の耐久性に悪影響を与えてしまう虞がある。

そのため、このような飛び変速にあっては、例えば先の飛び変速制御が終了した後、所定の冷却期間を空け、その後、次の飛び変速制御を行うことも考えられる。しかし、このように冷却期間を設けることは、上述したようなタイムラグを生じ、エンジンブレーキに起因する引き摺り感や要求通りの出力が得られないモタつき感が生じる虞があり、ドライバビリティとして好ましくないという問題がある。

そこで本発明は、飛び変速の制御中に前の変速段に戻る反転飛び変速の判断がなされた際に、摩擦係合要素に生じる負荷量が許容範囲内である場合は多重変速制御の実行を許可するように構成し、もってドライバビリティの確保と摩擦係合要素の耐久性確保との両立を可能にする自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る本発明は、変速歯車機構（５）における複数の動力伝達経路を各係合状態により達成する複数の摩擦係合要素（例えばＣ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ５）を有し、それら摩擦係合要素同士の掴み換えにより変速を行う有段式の自動変速機（３）に用いられるものであって、
前記変速の制御中に次の変速判断がなされた際に該制御中の変速の制御を中断ないし該制御に連続して次の変速の制御を行う多重変速制御（３２）が実行可能であると共に、１回の掴み換えにより２段以上離れた変速段に変速する飛び変速制御（３３）が実行可能である変速制御手段（３０）を備えた自動変速機の変速制御装置（１）において、
前記飛び変速（例えば４−２変速）の制御中に前記飛び変速前の変速段（例えば４速段）に戻る反転飛び変速（例えば２−４変速）の判断がなされた場合に、前記飛び変速で掴み換えを行う摩擦係合要素（例えばＣ３，Ｂ５）にかかる負荷量が許容範囲（Ａ）内であることを判定する負荷量判定手段（３５）と、
前記負荷量判定手段（３５）の判定結果に基づき、前記反転飛び変速の前記多重変速制御（３２、例えば４−２−４変速制御）の実行を許可する多重制御許可手段（３７）と、を備え、
前記変速制御手段（３０）は、前記飛び変速（例えば４−２変速）の制御中に前記反転飛び変速（例えば２−４変速）の判断がなされ、前記多重制御許可手段（３７）により前記反転飛び変速（例えば２−４変速）が許可された際に、前記反転飛び変速の前記多重変速制御（３２、例えば４−２−４変速制御）を実行する、
ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置（１）にある。

請求項２に係る本発明は、前記変速制御手段（３０）は、前記多重制御許可手段（３７）により許可されなかった際に、前記反転飛び変速（例えば２−４変速）で変速すべき変速前後の変速段（例えば２速段、４速段）の中間段（例えば３速段）に変速制御した後、前記反転飛び変速で変速すべき変速後の変速段（例えば４速段）に変速制御してなる、
請求項１記載の自動変速機の変速制御装置（１）にある。

請求項３に係る本発明は、前記変速制御手段（３０）は、前記反転飛び変速が３段以上離れた変速（例えば２−５変速）である場合、前記中間段として、前記反転飛び変速で変速すべき変速後の変速段（例えば５速段）から１段変速前側の変速段（例えば４速段）を選択してなる、
請求項２記載の自動変速機の変速制御装置（１）にある。

請求項４に係る本発明は、前記負荷量判定手段（３５）は、前記変速歯車機構（５）に入力される入力トルク（Ｔｅ）に基づき前記負荷量が前記許容範囲（Ａ_２，Ａ_３，Ａ_４）内であることを判定してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置（１）にある。

請求項５に係る本発明は、前記負荷量判定手段（３５）は、前記飛び変速前後における前記変速歯車機構（５）の入力軸（９ａ）の回転数差（例えばＶ）に基づき前記負荷量が前記許容範囲（Ａ_１，Ａ_２，Ａ_４）内であることを判定してなる、
請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置（１）にある。

請求項６に係る本発明は、前記負荷量判定手段（３５）は、前記飛び変速（例えば４−２変速）の変速進行率（α）に基づき前記負荷量が前記許容範囲（Ａ_１，Ａ_３，Ａ_４）内であることを判定してなる、
請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置（１）にある。

請求項７に係る本発明は、前記負荷量判定手段（３５）は、あらかじめ前記許容範囲（Ａ）の情報を記録した許容範囲マップ（３６）を有し、該許容範囲マップ（３６）を参照することで前記負荷量が前記許容範囲（Ａ）内であることを判定してなる、
請求項４ないし６のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置（１）にある。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、飛び変速で掴み換えを行う摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内である場合は、反転飛び変速の多重変速制御が許可されて、その変速が行われるので、摩擦係合要素の耐久性に悪影響を与えることなく、ドライバビリティの向上を図ることができる。また、上記負荷量が許容範囲外である場合は、反転飛び変速の多重変速制御が許可されず、つまり多重変速制御が行われないので、当該摩擦係合要素における発熱量が大きくなることを防ぐことができ、耐久性に悪影響を与えることを防止することができる。

請求項２に係る本発明によると、変速制御手段は、多重制御許可手段により許可されなかった際に、反転飛び変速で変速すべき変速前後の変速段の中間段に変速制御した後、反転飛び変速で変速すべき変速後の変速段に変速制御するので、飛び変速で掴み換えを行った摩擦係合要素とは異なる摩擦係合要素の掴み換え変速を経由した後、反転飛び変速で変速すべき変速段に変速することができる。これにより、反転飛び変速を行った場合に比して同じ摩擦係合要素が長時間連続してスリップ状態にされることがなく、各摩擦係合要素に生じる発熱量が大きくなることを防ぐことができて、摩擦係合要素の耐久性に悪影響を与えることを防止することができる。また、飛び変速を行った後にそのまま変速せずに冷却期間を設ける場合に比して、上記中間段に変速することで引き摺り感やモタつき感の緩和を図ることができ、ドライバビリティの悪化を防ぐことができる。

請求項３に係る本発明によると、変速制御手段は、反転飛び変速が３段以上離れた変速である場合、中間段として反転飛び変速で変速すべき変速後の変速段から１段変速前側の変速段を選択し、つまり変速すべき変速段に最も変速比が近い変速段を経由するので、更に引き摺り感やモタつき感の緩和を図ることができ、ドライバビリティの悪化を防ぐことができる。

請求項４に係る本発明によると、負荷量判定手段は、変速歯車機構に入力される入力トルクに基づき負荷量が許容範囲内であることを判定するので、スリップ状態となる摩擦係合要素に作用するトルクの大きさに応じて、当該摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内であるか否かを判定することができる。

請求項５に係る本発明によると、負荷量判定手段は、飛び変速前後における変速歯車機構の入力軸の回転数差に基づき負荷量が許容範囲内であることを判定するので、飛び変速時にかかる摩擦係合要素のスリップ量（回転数差をスリップにより吸収する量）に応じて、当該摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内であるか否かを判定することができる。

請求項６に係る本発明によると、負荷量判定手段は、飛び変速の変速進行率に基づき負荷量が許容範囲内であることを判定するので、既に摩擦係合要素に生じたスリップ量（回転数差をスリップにより吸収した量）、特にスリップ状態にされた時間の長さに応じて、当該摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内であるか否かを判定することができる。

請求項７に係る本発明によると、負荷量判定手段は、あらかじめ許容範囲の情報を記録した許容範囲マップを有し、該許容範囲マップを参照することで負荷量が許容範囲内であることを判定するので、あらかじめ摩擦係合要素の耐久性等を考慮して演算された許容範囲マップに応じて瞬時に負荷量が許容範囲内であるか否かを判定することができる。

以下、本発明に係る実施の形態を図に沿って説明する。まず、本発明を適用し得る自動変速機の概略構成及び各変速段の作用を図１及び図２に沿って説明する。

本自動変速機３は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプの車両に用いて好適であり、エンジン２（図３参照）から入力された回転を前進５速段ないし後進１速段に変速して左右前輪（不図示）に伝達し得るように構成されている。

詳細には、図１に示すように、自動変速機３は、トルクコンバータ４と、各摩擦係合要素（クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ５）の係合状態により動力伝達経路を切換える自動変速機構（変速歯車機構）５と、上記摩擦係合要素の係合状態を油圧制御する油圧制御装置６（図３参照）と、を備えて構成されている。

トルクコンバータ４は、内側に動力伝達用の油を有するとともにロックアップクラッチ４ａを有しており、エンジンクランクシャフトからの回転力は、上記油の油流（流体的接続）を介して又はロックアップクラッチ４ａの機械的接続を介して主変速機構７に入力される。

自動変速機構５は、３速式の主変速機構７、３速式の副変速機構８及びディファレンシャル装置２０を主要構成部として構成されており、かつこれら各部は、互に接合して一体に構成された一体ケースに収納されている。この一体ケースには、クランクシャフトと整列して配置された３本の軸、すなわち第１軸９（具体的には入力軸９ａ）、この第１軸９と平行な第２軸１４（カウンタ軸１４ａ）、そして第３軸１８（左右車軸１８ｌ，１８ｒ）が回転自在に支持されている。

主変速機構７は、シンプルプラネタリギヤ１１とダブルピニオンプラネタリギヤ１０からなるプラネタリギヤユニット１５を有している。シンプルプラネタリギヤ１１はサンギヤＳ１、リングギヤＲ１、及びこれらギヤＳ１、Ｒ１に噛合するピニオンＰ１を支持するキャリヤＣＲからなる。一方、ダブルピニオンプラネタリギヤ１０は、サンギヤＳ２、リングギヤＲ２、共通キャリヤＣＲからなり、共通キャリヤＣＲは、サンギヤＳ２に噛合するピニオンＰ１’と、リングギヤＲ２に噛合するピニオンＰ２とを、これらピニオンＰ１’，Ｐ２が相互に噛合した状態で支持している。

このような構成のプラネタリギヤユニット１５に対し、エンジンクランクシャフトからトルクコンバータ４を介して連動している入力軸９ａは、第１の（フォワード）クラッチＣ１を介してシンプルプラネタリギヤ１１のリングギヤＲ１に連結し得ると共に、第２の（ダイレクト）クラッチＣ２を介してサンギヤＳ１に連結し得る。また、このサンギヤＳ２は、第１のブレーキＢ１にて直接係止し得ると共に、第１のワンウェイクラッチＦ１を介して第２のブレーキＢ２にて係止し得る。さらに、ダブルピニオンプラネタリギヤ１０のリングギヤＲ２は、第３のブレーキＢ３及び第２のワンウェイクラッチＦ２にて係止し得る。そして、共通キャリヤＣＲが、主変速機構７の出力部材となるカウンタドライブギヤ１２に連結されている。

副変速機構８は、第２軸１４を構成するカウンタ軸１４ａの軸線方向に順に、出力ギヤ１６、第１のシンプルプラネタリギヤ１２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１３が配置されており、またカウンタ軸１４ａはベアリングを介して一体ケース側に回転自在に支持されている。上述の第１及び第２のシンプルプラネタリギヤ１２，１３は、シンプソンタイプであり、次のような構成である。

第１のシンプルプラネタリギヤ１２は、そのリングギヤＲ３が前記カウンタドライブギヤ１２に噛合するカウンタドリブンギヤ１７に連結されており、そのサンギヤＳ３がカウンタ軸１４ａに回転自在に支持されている。そして、ピニオンＰ３はカウンタ軸１４ａに一体に連結されたフランジからなるキャリヤＣＲ３に支持されており、またこのピニオンＰ３を支持するキャリヤＣＲ３はＵＤダイレクトクラッチＣ３のインナハブに連結されている。

第２のシンプルプラネタリギヤ１３は、そのサンギヤＳ４が前記第１のシンプルプラネタリギヤ１２のサンギヤＳ３に連結されており、そのリングギヤＲ４は、カウンタ軸１４ａに連結されている。そして、ＵＤダイレクトクラッチＣ３は、前記第１のシンプルプラネタリギヤ１２のキャリヤＣＲ３と前記連結サンギヤＳ３、Ｓ４との間に介在されており、かつこれら連結サンギヤＳ３、Ｓ４は、バンドブレーキからなる第４のブレーキＢ４にて係止し得る。さらに、第２のシンプルプラネタリギヤ１３のピニオンＰ４を支持するキャリヤＣＲ４は、第５のブレーキＢ５にて係止し得る。

なお、上述のブレーキＢ１〜Ｂ５、及びワンウェイクラッチＦ２は、一体ケースの内側面（同図中、斜線にて図示）に、直接的に取り付けられている。

ディファレンシャル装置２０は、前車軸からなる第３軸１８に配置されており、上記出力ギヤ１６に噛合するリングギヤ１９を有するとともにこのリングギヤ１９からの回転を左右に分岐して左右前輪車軸１８ｌ、１８ｒに伝達する。

ついで、上述構成に基づく自動変速機１の動作について図２の作動表を参照しつつ図１に沿って説明する。

Ｄ（ドライブ）レンジにおける１速（１ＳＴ）状態では、フォワードクラッチＣ１が接続し、かつ第２のワンウェイクラッチＦ２及び第５のブレーキＢ５が作動して、ダブルピニオンプラネタリギヤ１０のリングギヤＲ２及び第２のシンプルプラネタリギヤ１３のキャリヤＣＲ４が停止状態に保持される。この状態では、入力軸９ａの回転は、フォワードクラッチＣ１を介してシンプルプラネタリギヤ１１のリングギヤＲ１に伝達され、かつダブルピニオンプラネタリギヤ１０のリングギヤＲ２は停止状態にあるので、サンギヤＳ１、Ｓ２を逆方向に空転させながら共通キャリヤＣＲが正方向に大幅減速回転される。すなわち、主変速機構７は、１速状態にあり、この減速回転がカウンタギヤ１２、１７を介して副変速機構８における第１のシンプルプラネタリギヤ１２のリングギヤＲ３に伝達される。この副変速機構８は、第５のブレーキＢ５により第２のシンプルプラネタリギヤ１３のキャリヤＣＲ４が停止され、１速状態にあり、前記主変速機構７の減速回転は、この副変速機構８によりさらに減速されて、出力ギヤ１６から出力される。

なお、１速におけるエンジンブレーキ時には、第３のブレーキＢ３が作動する。

２速（２ＮＤ）状態では、フォワードクラッチＣ１に加えて、第２のブレーキＢ２が作動し、さらに、第２のワンウェイクラッチＦ２から第１のワンウェイクラッチＦ１に作動が切換わり、かつ第５のブレーキＢ５が作動状態に維持されている。この状態では、サンギヤＳ２が第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１により停止され、したがって、入力軸９ａからフォワードクラッチＣ１を介して伝達されたシンプルプラネタリギヤ１１のリングギヤＲ１の回転は、ダブルピニオンプラネタリギヤ１０のリングギヤＲ２を正方向に空転させながらキャリヤＣＲを正方向に減速回転する。さらに、この減速回転は、カウンタギヤ１２、１７を介して副変速機構８に伝達される。すなわち、主変速機構７は２速状態となり、副変速機構８は、第５のブレーキＢ５の係合により１速状態にあり、これら２速状態と１速状態とが組合されて、自動変速機３全体としては２速が得られる。

なお、２速のエンジンブレーキ時には、第１のブレーキが作動する。後述の３速及び４速のエンジンブレーキ時についても同様である。

３速（３ＲＤ）状態では、フォワードクラッチＣ１、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１はそのまま係合状態に保持され、第５のブレーキＢ５の係合が解除されるとともに第４のブレーキＢ４が係合する。すなわち、主変速機構７はそのままの状態が保持されて、上述した２速時の回転がカウンタギヤ１２、１７を介して副変速機構８に伝えられ、そして副変速機構８では、第１のシンプルプラネタリギヤ１２のリングギヤＲ３からの回転がそのサンギヤＳ３の固定により２速回転としてキャリヤＣＲ３から出力し、したがって、主変速機構７の２速と副変速機構８の２速とで、自動変速機３全体としては３速が得られる。

４速（４ＴＨ）状態では、主変速機構７は、フォワードクラッチＣ１、第２のブレーキＢ２及び第１のワンウェイクラッチＦ１が係合した上述２速及び３速状態と同じであり、副変速機構８は、第４のブレーキＢ４を解放するとともにＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合する。この状態では、第１のシンプルプラネタリギヤ１２のリングギヤＲ３とサンギヤＳ３、Ｓ４が連結して、プラネタリギヤ１２、１３が一体回転する直結回転となる。したがって、主変速機構７の２速と副変速機構８の直結（３速）とが組合されて、自動変速機３全体としては４速回転が出力ギヤ１６から出力される。

５速（５ＴＨ）状態では、フォワードクラッチＣ１及びダイレクトクラッチＣ２が係合して、入力軸９ａの回転がシンプルプラネタリギヤ１１のリングギヤＲ１及びサンギヤＳ１にともに伝達されて、主変速機構７は、両ギヤユニット１０、１１が一体回転する直結回転となる。また、副変速機構８は、ＵＤダイレクトクラッチＣ３が係合した直結回転となっており、したがって主変速機構７の３速（直結）と副変速機構８の３速（直結）とが組合されて、自動変速機３全体としては５速回転が出力ギヤ１６から出力される。

なお、Ｒ（リバース）レンジにあっては、車速が７［Ｋｍ／ｈ］以上か以下かで切換わり、７［Ｋｍ／ｈ］以上で前進惰走している場合は、Ｎ（ニュートラル）レンジと同様に、主変速機構７が自由回転状態となる。そして、７［Ｋｍ／ｈ］以下の実質的に停止状態にある場合、ダイレクトクラッチＣ２及び第３のブレーキＢ３が係合するとともに、第５のブレーキＢ５が係合する。この状態では、入力軸９ａの回転はダイレクトクラッチＣ２を介してサンギヤＳ１に伝達され、かつ第３のブレーキＢ３によりダブルピニオンプラネタリギヤ１０のリングギヤＲ２が停止状態にあるので、シンプルプラネタリギヤ１１のリングギヤＲ１を逆転方向に空転させながらキャリヤＣＲも逆転し、この逆転回転が、カウンタギヤ１２、１７を介して副変速機構８に伝達される。副変速機構８は、第５のブレーキＢ５に基づき第２のシンプルプラネタリギヤ１３のキャリヤＣＲ４が逆回転方向にも停止され、１速状態に保持される。したがって、主変速機構７の逆転回転と副変速機構８の１速回転とが組合されて、出力軸１６から逆転減速回転が出力される。

次に、本発明に係る自動変速機の変速制御装置の構成について図３に沿って説明する。

図３に示すように、本自動変速機の変速制御装置１は、自動変速機３（及びエンジン２）を油圧制御（電子制御指令）するための制御部（ＥＣＵ）Ｕを有しており、該制御部Ｕには、該自動変速機３に設けられ、前記入力軸９ａの回転数を検出する入力軸回転数センサ２１と、同じく自動変速機３に設けられ、前記カウンタ軸１４ａの回転数を検出する出力軸回転数（車速）センサ２２と、不図示の運転席に備えられたアクセルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ２５とが接続されている。また、制御部Ｕは、エンジン２に接続されており、該エンジン２が、その出力軸（クランク軸）から出力している出力トルクを算出して信号出力した出力トルク信号を入力し得るように構成されている。

なお、出力軸回転数センサ２２は、カウンタ軸１４ａの回転を検出しているが、該カウンタ軸１４ａは、ディファレンシャル装置２０や左右前輪に常時連動しており、つまりディファレンシャル装置２０のギヤ比や車輪の外径に応じて車両の車速を検出し得るものである。また、このように車速を検出するものとしては、カウンタ軸１４ａの回転数を検出するものに限らず、左右車軸１８ｌ，１８ｒの回転数を検出するもの、左右前輪や後輪の回転数を検出するもの等、どのようなものを用いても構わない。

一方、上記制御部Ｕは、変速マップ３１を有する共に、詳しくは後述する多重変速制御３２、飛び変速制御３３、反転飛び変速迂回制御３４等の制御を行うことが可能な変速制御手段３０と、変速進行度算出手段４０と、許容範囲マップ３６を有する負荷量判定手段３５と、多重制御許可手段３７とを備えて構成されている。

上記変速制御手段３０は、上記アクセル開度センサ２５により検出されるアクセル開度θｄと、出力軸回転数センサ２２により検出される車速Ｖとに基づき変速マップ３１（詳細図は省略）を参照し、現在の変速段の領域から次の変速段の領域となったこと（変速点を通過したこと）を検出すると、所定時間経過後に変速（アップシフト又はダウンシフト変速）を判断し、判断した変速に関する変速制御を実行する。即ち、この変速制御にあっては、自動変速機３において現在の変速段から次の変速段に切換えるため、油圧制御装置６内のソレノイドバルブ（不図示）に電子制御指令を与える形で摩擦係合要素同士の掴み換え変速を行う。通常、アクセル開度θｄが急激に変化された場合でない限り、この変速判断は１段の変速判断であって、即ち１段ずつ変速制御される。

上記変速制御手段３０による多重変速制御３２は、上述したような変速制御中に次の変速判断がなされた場合の制御であり、先の変速制御を中断して次の変速制御を開始する制御、或いは先の変速制御が完了した後、連続して次の変速制御を行う制御である。

なお、上述した摩擦係合要素の掴み換えにより変速を行う自動変速機３にあって、先の変速制御を中断して次の変速制御を行う多重変速制御は、同じ摩擦係合要素の係合・解放を途中で逆行させる場合の制御であり、つまり同じ変速段を行き来する場合の制御である。反対に、先の変速制御と次の変速制御とが異なる変速段である場合の多重変速制御は、先の変速制御による摩擦係合要素の掴み換えが完了した後でないと、次の変速制御における摩擦係合要素の掴み換えが行えないため、必然的に先の変速制御が完了した後、連続的に次の変速制御を行うことになるが、本明細書中においては、この連続した変速制御も、変速判断が先の変速制御に重なっているため、「多重変速制御」とする。

上記変速制御手段３０による飛び変速制御３３は、例えばアクセル開度θｄが急激に変化された場合にあって、アクセル開度θｄ及び車速Ｖに基づく変速マップ３１上の変速段の領域が１段変わり、所定時間以内（即ちその変速判断を出力する前）にさらに変速段の領域が１段以上変わった場合、つまり所定時間以内（不感帯）に２段以上離れた変速段の領域に変わった場合に、その２段以上離れた変速段への変速を判断し、１度の掴み換え変速により該２段以上離れた変速段に変速する制御である。

また、飛び変速制御３３の実行中に上記多重変速制御３２の実行により当該飛び変速前の変速段に戻る飛び変速（例えば４−２変速中の多重変速制御による２−４変速）は、つまり先の飛び変速を反転した形の飛び変速であるので、先の飛び変速と区別するため、以下の説明において「反転飛び変速」乃至その制御を「反転飛び変速制御」という。この反転飛び変速は、詳しくは後述する多重制御許可手段３７に許可された際に実行される。

なお、本実施の形態において説明した自動変速機３は、構成上、主変速機構７と副変速機構８とに分かれており、例えば５−３変速、３−５変速、５−２変速、２−５変速、４−１変速、１−４変速等は両変速機構７，８において変速を行う必要が生じ（つまり計４つの摩擦係合要素の掴み換えが必要となり）、各部材の回転状態が不安定になるため、実質的に４−２変速及び２−４変速でないと上記飛び変速制御を行うことができないが、これは単に自動変速機の構成上の都合であり、特に変速機構が１列状の（主変速機構と副変速機構に分かれてない）自動変速機等にあって、例えば油圧回路の構成等に不都合がなければ、上述のような多くの種類の飛び変速制御が可能である。また、近年の自動変速機の多段化に伴い、例えば前進８段速や前進６段速等の多段変速を達成した自動変速機が提案されており（例えば特開２００３−１３０１５２号公報、特開２００３−２４００６８号公報参照）、このようなものにおいて、例えば８−６変速、８−５変速、６−４変速、５−３変速等の飛び変速制御を行うことが可能なもの（或いは行う可能性があるもの）もある。従って、本実施の形態においては、４−２変速及び２−４変速を飛び変速制御の一例として説明するが、飛び変速制御がこの一例に限るものではない。

上記変速制御手段３０による反転飛び迂回変速制御３４は、詳しくは後述する多重制御許可手段３７により上記反転飛び変速が許可されなかった際に、先の飛び変速制御が完了した後に連続して、反転飛び変速で変速すべき変速前後の変速段における中間段（例えば２−４変速であれば３速段）に変速し、さらに連続して反転飛び変速で変速すべき変速段（即ち４速段）に変速する制御である。また、反転飛び変速が３段以上離れた変速段（例えば２−５変速等）である場合には、上記中間段として、反転飛び変速で変速すべき変速段（即ち５速段）の１段変速前側の変速段（即ち１段５速段より２速段側に近い４速段）を選択する。

上記変速進行度算出手段４０は、上述した変速制御手段３０による各種の変速中に、入力軸回転数センサ２１により検出される入力軸９ａの回転数（以下、「入力回転数Ｎｉｎ」という）と、出力軸回転数センサ２２により検出される出力軸１４ａの回転数（以下、「出力回転数Ｎｏｕｔ」という）と、の回転数比から、変速される次の変速段の変速比までの到達度に基づき、変速進行率（変速進行度）α［％］を算出する。

上記負荷量判定手段３５は、上述した変速制御手段３０が反転飛び変速を判断した際に、図４に示すような許容範囲マップ３６を参照して、飛び変速及び反転飛び変速を連続的に行うことによって掴み換えを行う摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内であることを判定する。この負荷量は、実質的に摩擦係合要素の摩擦材に生じる発熱量であり、その要因としては、当該摩擦係合要素がスリップ状態において担持する伝達トルク、スリップ状態の時間や量（回転数差の吸収量）が挙げられる。そのうち、担持する伝達トルクは、エンジン２から入力軸９ａに入力される入力トルク、即ちエンジン２の出力トルク（以下、「エンジントルク」という）Ｔｅに応じた値となる。また、スリップ状態の時間や量は、先の飛び変速の進行状態、即ち変速進行度算出手段４０により算出される変速進行率αや、飛び変速前後の入力回転数Ｎｉｎの差、即ち車両の車速Ｖに応じた値となる。

ここで、あらかじめ負荷量を演算して許容範囲を求める許容範囲マップ３６としては、図４（ａ）〜（ｄ）に示す４つの許容範囲マップ３６_１〜３６_４が考えられる。図４（ａ）に示す許容範囲マップ３６_１は、あらかじめエンジントルクＴｅ［Ｎｍ］と変速進行率α［％］とに基づき負荷量の許容範囲を演算して求めた許容範囲Ａ_１の情報を記録したものである。また、図４（ｂ）に示す許容範囲マップ３６_２は、あらかじめエンジントルクＴｅ［Ｎｍ］と車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］とに基づき負荷量の許容範囲を演算して求めた許容範囲Ａ_２の情報を記録したものである。さらに、図４（ｃ）に示す許容範囲マップ３６_３は、あらかじめ変速進行率α［％］と車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］とに基づき負荷量の許容範囲を演算して求めた許容範囲Ａ_３の情報を記録したものである。

そして、図４（ｄ）に示す許容範囲マップ３６_４は、あらかじめ変速進行率α［％］と車速Ｖ［ｋｍ／ｈ］と３段階のエンジントルクＴｅ１，Ｔｅ２，Ｔｅ３［Ｎｍ］とに基づき負荷量の許容範囲を演算して求めた許容範囲Ａ_４１，Ａ_４２，Ａ_４３の情報を記録したものである。なお、この許容範囲マップ３６_４において、エンジントルクＴｅ１，Ｔｅ２，Ｔｅ３は、Ｔｅ１＜Ｔｅ２＜Ｔｅ３の関係である。また、これらエンジントルクＴｅ１，Ｔｅ２，Ｔｅ３の中間値は、例えば線形補間等による演算で求めることができる。従って、許容範囲マップ３６_４においては、３段階のエンジントルクＴｅ１，Ｔｅ２，Ｔｅ３についてあらかじめ許容範囲を演算したものを用いているが、２段階或いは４段階以上のエンジントルクＴｅについて許容範囲を演算したものを用いてもよい。

なお、上記負荷量判定手段３５が許容範囲内か否かを判定する「負荷量」は、飛び変速で既にかかった負荷量から判定してもよく、また、反転飛び変速でかかるはずの負荷量から判定してもよく、さらに、飛び変速及び反転飛び変速でかかるトータルの負荷量から判定してもよい。従って、上述の許容範囲マップ３６_１〜３６_４には、飛び変速で既にかかった負荷量に関する許容範囲が記録されていてもよく、また、反転飛び変速でかかるはずの負荷量に関する許容範囲が記録されていてもよく、さらに、飛び変速及び反転飛び変速でかかるトータルの負荷量に関する許容範囲が記録されていてもよい。

以上の許容範囲マップ３６_１〜３６_４は、エンジントルクＴｅ、変速進行率α、及び車速Ｖのうちの２つ又は３に基づき許容範囲Ａを設定したものであるが、勿論、エンジントルクＴｅが低いほど許容され、変速進行率αが小さいほど許容され、車速Ｖが低いほど許容されるように設定されている。これら許容範囲マップ３６_１〜３６_４は、何れのものを用いてもよいので、以下の説明においては、これら許容範囲マップ３６_１〜３６_４の何れか１つを指して、単に「許容範囲マップ３６」という。

一方、上記多重制御許可手段３７は、上述した負荷量判定手段３５が許容範囲マップ３６に基づき摩擦係合要素の負荷量が許容範囲Ａ内であることを判定すると、変速制御手段３０に反転飛び変速の多重変速制御３２を許可する。これを受けた変速制御手段３０は、その際に行っている飛び変速制御３３を中断又は該制御に連続して反転飛び変速制御を実行する。また反対に、負荷量判定手段３５において上記負荷量が許容範囲Ａ内でないと判定し、多重制御許可手段３７が変速制御手段３０に多重変速制御３２の実行を許可しなかった場合、変速制御手段３０は、上述した反転飛び迂回変速制御３４を実行する。

つづいて、本自動変速機の変速制御装置１による制御を、飛び変速である４−２変速制御中に次の反転飛び変速である２−４変速判断がなされた際を一例として図５乃至図８に沿って説明する。

まず、通常のパワーオンダウンシフトである４−２変速制御（多重変速制御を行わない場合）は、大まかに、初期制御、イナーシャ相制御、終期制御、完了制御の順に行われる。即ち、初期制御では、ブレーキＢ５（係合側の摩擦係合要素）の油圧サーボの油圧（以下、単に「ブレーキＢ５の油圧」という）を上昇させてピストンと摩擦材とのガタ詰め動作を行い、クラッチＣ３（解放側の摩擦係合要素）の油圧サーボの油圧（以下、単に「クラッチＣ３の油圧」という）を１段階（待機圧まで）下降させた後、クラッチＣ３がスリップを開始する直前まで徐々に油圧を降下させる。

初期制御が終了するとイナーシャ相制御に移行し、該イナーシャ相制御では、クラッチＣ３の油圧をさらに下降し、これにより、自動変速機構５によりエンジン２と駆動車輪（出力軸１４ａ）との間の動力伝達が除所に切り離され、負荷が軽減されたエンジン２の回転数Ｎｅが上昇を開始する。また、ブレーキＢ５の油圧を変速進行率αに応じてフィードバック制御しつつ上昇して、徐々にブレーキＢ５を係合していき、つまり実質的な自動変速機構５における回転数変化を行う。またこの間、クラッチＣ３の油圧を一旦上昇させ、エンジン回転数Ｎｅの過度な吹き上がりを防止しつつ、変速進行率αが所定値以上となると終期制御に移行し、該終期制御では、クラッチＣ３の油圧を０にするために下降させると共に、ブレーキＢ５の油圧上昇を早めて、ブレーキＢ５の係合を終了させ、つまりブレーキＢ５を非スリップ状態にする。

そして、ブレーキＢ５の係合が終了すると完了制御に移行し、該完了制御では、ブレーキＢ５の油圧サーボに例えばライン圧をそのまま入力するように切換える等して油圧を上昇し、つまりブレーキＢ５の係合を完全な状態にして、変速制御を完了させる。

本自動変速機の変速制御装置１においては、以上のような４−２変速制御中にあって２−４変速判断がなされるタイミングが、初期制御中の場合、イナーシャ相制御〜終期制御中の場合、完了制御中の場合、の３つの場合で制御を分けている。

このうち、４−２変速制御の初期制御中に２−４変速判断がなされた場合は、自動変速機構５において回転変化が始まっておらず（即ち、変速進行率α＝０％）、つまりクラッチＣ３の油圧を緩め、ブレーキＢ５の油圧サーボのガタ詰めを行っただけであり、これらクラッチＣ３及びブレーキＢ５はスリップしていない状態である。そのため、変速制御手段３０は、直ちに４−２変速制御を中断して２−４変速制御（反転飛び変速の多重変速制御３２）を実行し、つまり下降させ始めたクラッチＣ３の油圧を再上昇させると共に、上昇させ始めたブレーキＢ５の油圧をドレーン（排出）し、これにより４速段の状態に戻す。

次に４−２変速制御のイナーシャ相制御〜終期制御中に（即ち回転変化中に）２−４変速判断がなされた場合について図５及び図７に沿って説明する。まず、図７（ａ）に示すように、時点ｔ１において運転者により急激にアクセルが踏まれてアクセル開度θｄが上昇し、変速マップ３１における４速段の領域から３速段の領域となる変速点を越え、さらに所定時間以内である時点ｔ２に変速マップ３１における３速段の領域から３速段の領域となる変速点を越えると、時点ｔ２から所定時間経過した時点ｔ３において、変速制御手段３０により４−２変速判断がなされる。

すると、時点ｔ３から変速制御手段３０において変速指令（フラグ）が２速段となり、４−２変速制御が開始される。つづいて変速制御手段３０により油圧制御装置６に電子制御指令する形で上述した初期制御が行われ、時点ｔ４において、自動変速機構５における実際の変速を行うイナーシャ相制御が開始されて、クラッチＣ３のスリップに伴うエンジン回転数Ｎｅの上昇に応じて入力回転数Ｎｉｎが上昇される。またこの際、ブレーキＢ５はスリップ状態で徐々に係合され、自動変速機構５を徐々に２速段に切換えていき、つまり変速進行率αが増加していく。なお、変速中はロックアップクラッチ４ａが解放され、トルクコンバータ４の流体伝動となるため、入力回転数Ｎｉｎは、エンジン回転数Ｎｅの上昇に対して僅かに遅れが生じることになる。

ここで、例えば時点ｔａにおいて、運転者によりアクセルが戻されてアクセル開度θｄが下降し、変速マップ３１における２速段の領域から３速段の領域となる変速点を越え、さらに所定時間以内である時点ｔｂに変速マップ３１における３速段の領域から４速段の領域となる変速点を越えると、時点ｔｂから所定時間経過した時点ｔｃにおいて、変速制御手段３０により２−４変速判断がなされる。

すると、制御部Ｕは、図５に示す制御を開始し（Ｓ１１）、まず、変速制御手段３０による油圧指令値に基づき、２−４変速で係合側となるクラッチＣ３の油圧（係合側油圧）がピストンをストロークさせるストローク圧以上であるか否かを判定し、既にストローク圧未満となっている場合は（Ｓ１２のＮｏ）、クラッチＣ３を直ちに係合することができないため（ガタ詰めを行う必要があるため）、後述するステップＳ１６に進む。

通常、イナーシャ相制御中である場合は、クラッチＣ３の油圧がストローク圧以上であるので（Ｓ１２のＹｅｓ）、ステップＳ１３に進み、現在行っている４−２変速制御がコーストダウン制御（アクセルオンによるものでない、つまりパワーオフダウンシフト変速制御）であるか否かを判定する。当該４−２変速制御がコーストダウン制御である場合は（Ｓ１３のＮｏ）、例えばドライバによるシフトレバーの手動操作の場合やフットブレーキによる急激な速度低下の場合等であり、パワーオンによるエンジン回転数Ｎｅの上昇ではなく、ブレーキＢ５のスリップによる引き摺りでエンジン回転数Ｎｅを上昇させる場合であるので、既にブレーキＢ５に大きな負荷が生じていることが予測されるため、後述するステップＳ１６に進む。

この実施例では、４−２変速がアクセルが踏込まれたことによるパワーオンダウンシフトであり、コーストダウン制御ではないので（Ｓ１３のＹｅｓ）、ステップＳ１４に進み、負荷量判定手段３５が許容範囲マップ３６の許容範囲内であるか否かを判定する。図７（ａ）に示す例では、例えばエンジン出力トルクＴｅ、車速Ｖ、変速進行率α等が許容範囲マップ３６（図４参照）の許容範囲内である場合であって、負荷量判定手段３５がクラッチＣ３及びブレーキＢ５にかかる負荷量が許容範囲内であることを判定し（Ｓ１４のＹｅｓ）、ステップＳ１５に進む。

そして、負荷量判定手段３５の判定結果に基づき、多重制御許可手段３７が変速制御手段３０による反転飛び変速の多重変速制御３２を許可し、それを受けた変速制御手段３０が反転飛び変速の多重変速制御３２を開始する。これにより、時点ｔｃにおいて、変速制御手段３０における変速指令が４速段となり、本来時点ｔ７で終了するはずの４−２変速制御を中断して、２−４変速制御を開始する。

すると、変速制御手段３０によりブレーキＢ５の油圧が下降され、クラッチＣ３の油圧が上昇されて、入力回転数Ｎｉｎが２速段から４速段の変速比に応じて回転変化し、つまり入力回転数Ｎｉｎが下降される。そして、時点ｔｄにおいて、入力回転数Ｎｉｎの回転変化が略々無くなると、ブレーキＢ５の油圧を０にすると共にクラッチＣ３の油圧を上昇する終了制御を行い、さらに時点ｔｅにおいてクラッチＣ３の油圧を例えばライン圧に切換えて完全係合し、時点ｔｆにおいて２−４変速制御を完了する。

一方、図７（ｂ）に示すものは、図７（ａ）と同様に４−２変速制御が行われている際に、例えば上記時点ｔａよりも４−２変速が進行した時点ｔｇにおいて、運転者によりアクセルが戻されて、変速マップ３１において２速段から３速段となり、さらに時点ｔｈに３速段から４速段となって、例えば４−２変速制御が終期制御となる時点ｔ５よりも遅い時点ｔｉにおいて、変速制御手段３０により２−４変速判断がなされた場合である。

この図７（ｂ）に示す場合では、例えば変速進行率αが大きく、即ちクラッチＣ３やブレーキＢ５がスリップ状態とされた時間が長く、かつスリップ量（回転数差を吸収した量）も多いので、上記図５のステップＳ１４において、負荷量判定手段３５が許容範囲マップ３６に基づき負荷量が許容範囲内でないと判定し（Ｓ１４のＮｏ）、ステップＳ１６に進む場合である。

すると、負荷量判定手段３５の判定結果に基づき、多重制御許可手段３７が変速制御手段３０による反転飛び変速の多重変速制御３２を許可せず、それを受けて変速制御手段３０が反転飛び変速迂回制御３４を開始する。これにより、まず、変速制御手段３０は、４−２変速制御を中断せずに継続し、時点ｔ６において終期制御から完了制御に移行し、時点ｔ７において４−２変速制御を完了する。

つづいて変速制御手段３０は、２−３変速制御を開始して初期制御を行い、ブレーキＢ５の油圧を１段階降下させると共に、ブレーキＢ４の油圧を上昇してガタ詰めを行う。ついで、時点ｔｊにおいてイナーシャ相制御に移行し、ブレーキＢ５の油圧を下降して該ブレーキＢ５を解放すると共に、ブレーキＢ４の油圧を変速進行率に応じてフィードバック制御しつつ上昇し、該ブレーキＢ４を係合していく。この際は、アクセルが戻されたパワーオフアップシフトであるので、ブレーキＢ５を解放することでエンジン回転数Ｎｅは下降し、そのエンジン回転数Ｎｅの下降に合せてブレーキＢ４をスリップさせつつ係合するだけであるので、ブレーキＢ５が僅かにスリップ状態となっても、ブレーキＢ５に大きな負荷（発熱）が生じることはない。

そして、時点ｔｋにおいてイナーシャ相が終わると終期制御に移行し、ブレーキＢ４の油圧を急上昇させ、さらに時点ｔｌにおいて完了制御に移行して、ブレーキＢ４の油圧を例えばライン圧をそのまま入力するように切換える等して油圧を上昇し、つまりブレーキＢ４の係合を完全な状態にして、時点ｔｍにおいて２−３変速制御を完了させる。

つづいて変速制御手段３０は、時点ｔｍより３−４変速制御を開始して初期制御を行い、ブレーキＢ４の油圧を１段階降下させると共に、クラッチＣ３の油圧を上昇してガタ詰めを行う。ついで、時点ｔｎにおいてイナーシャ相制御に移行し、ブレーキＢ４を解放すると共に、同様にフィードバック制御しつつクラッチＣ３を係合していく。この際、ブレーキＢ４を解放することでエンジン回転数Ｎｅが下降し、そのエンジン回転数Ｎｅの下降に合せてクラッチＣ３をスリップさせつつ係合することになるが、上記４−２変速制御の完了（時点ｔ７）より２−３変速の時間の分（時点ｔ７〜ｔｍ）、間隔が空いており、クラッチＣ３がその間に冷却されているので、クラッチＣ３に対して連続的に負荷（発熱）が生じることはない。また、例えば２−４変速を行う場合に比してクラッチＣ３のスリップ時間が圧倒的に短くなるので、その分、クラッチＣ３の負荷（発熱）が大幅に低減されることになる。

そして、時点ｔｏにおいてイナーシャ相が終わると終期制御に移行し、クラッチＣ３の油圧を急上昇させ、さらに時点ｔｐにおいて完了制御に移行して、クラッチＣ３の係合を完全な状態にして、時点ｔｑにおいて３−４変速制御を完了させる。これにより、２−３−４変速が完了し、上記アクセルの戻しに応じた４速段に変速が完了するので、反転飛び変速迂回制御３４も完了したことになる。

次に４−２変速制御の完了制御中に２−４変速判断がなされた場合について図６及び図８に沿って説明する。なお、４−２変速制御については、図７（ｂ）に沿って説明したものと同様であるので、その説明を省略する。

図８（ａ）に示すように、例えばイナーシャ相終了間際である時点Ｔａにおいて、運転者によりアクセルが戻されて変速マップ３１における２速段から３速段となり、さらに所定時間以内である終了制御中である時点Ｔｂに変速マップ３１における３速段から４速段となると、時点Ｔｂから所定時間経過した完了制御中である時点Ｔｃにおいて、変速制御手段３０により２−４変速判断がなされる。

すると、制御部Ｕは、図６に示す制御を開始し（Ｓ２１）、まず、変速制御手段３０による油圧指令値に基づき、２−４変速で係合側となるクラッチＣ３の油圧（係合側油圧）がピストンをストロークさせるストローク圧以下であるか否かを判定する（Ｓ２２）。ここで、万が一、４−２変速における解放側であるクラッチＣ３の油圧がストローク圧以下となってない場合は、完了制御の完了後に連続して直ちに２−４変速を行うと、クラッチＣ３が急係合してしまう虞があるので、後述するステップＳ２６進む。

通常、完了制御中である場合は、クラッチＣ３の油圧がストローク圧以下であるので（Ｓ２２のＹｅｓ）、ステップＳ２３に進み、現在行っている４−２変速制御がコーストダウン制御（アクセルオンによるものでない、つまりパワーオフダウンシフト変速制御）であるか否かを判定する。当該４−２変速制御がコーストダウン制御である場合は（Ｓ２３のＮｏ）、上述したように例えばドライバによるシフトレバーの手動操作の場合やフットブレーキによる急激な速度低下の場合等であり、パワーオンによるエンジン回転数Ｎｅの上昇ではなく、ブレーキＢ５のスリップによる引き摺りでエンジン回転数Ｎｅを上昇させる場合であるので、既にブレーキＢ５に大きな負荷が生じていることが予測されるため、後述するステップＳ２６に進む。

上述したように、ここでは４−２変速がパワーオンダウンシフトであり、コーストダウン制御ではないので（Ｓ２３のＹｅｓ）、ステップＳ２４に進み、負荷量判定手段３５が許容範囲マップ３６の許容範囲内であるか否かを判定する。図８（ａ）に示す例では、例えばエンジン出力トルクＴｅ、車速Ｖ、変速進行率α等が許容範囲マップ３６（図４参照）の許容範囲内である場合であって、負荷量判定手段３５がクラッチＣ３及びブレーキＢ５にかかる負荷量が許容範囲内であることを判定し（Ｓ２４のＹｅｓ）、ステップＳ２５に進む。すると同様に、負荷量判定手段３５の判定結果に基づき、多重制御許可手段３７が変速制御手段３０による反転飛び変速の多重変速制御３２を許可し、それを受けた変速制御手段３０が反転飛び変速の多重変速制御３２を実行する。

しかしながら、この図８（ａ）に示す完了制御中に２−４変速判断があった場合は、既にクラッチＣ３の油圧が略々０であり、ブレーキＢ５の油圧を完全係合圧に上昇している途中であるので、直ちに２−４変速制御に移行すると、クラッチＣ３のガタ詰め動作やブレーキＢ５の解放前の待機圧に正確に制御することが難しい。一方で、４−２変速制御が完了制御中であり、あと僅かな時間で４−２変速が完了する。そこで、完了制御中に２−４変速判断がなされた場合は、４−２変速制御は中断せず、該４−２変速制御が完了した後に連続して２−４変速制御に移行する。

即ち、変速制御手段３０は、時点ｔ７において４−２変速制御が完了すると、該時点ｔ７において変速指令を４速段として連続的に２−４変速制御に移行して開始する。そして、時点ＴｄまでにクラッチＣ３のガタ詰めとブレーキＢ５の油圧の待機圧までの降下を行い、以降は上述した図７（ａ）の制御と同様に２−４変速制御のイナーシャ相制御を行って、時点Ｔｅにおいて入力回転数Ｎｉｎの回転変化が略々無くなると終了制御を行い、さらに時点Ｔｆから完了制御を行って、時点Ｔｇにおいて２−４変速制御を完了する。

一方、図８（ｂ）に示すものは、図８（ａ）と同様に４−２変速制御の完了制御中に２−４変速判断があった場合であり、即ち、例えば時点Ｔｈにおいて、運転者によりアクセルが戻されて、変速マップ３１において２速段から３速段となり、さらに時点Ｔｉに３速段から４速段となって、完了制御中の時点Ｔｊにおいて、変速制御手段３０により２−４変速判断がなされた場合である。

この図８（ｂ）に示す場合では、例えばエンジン出力トルクＴｅや車速Ｖが大きく、即ちクラッチＣ３やブレーキＢ５がスリップ状態とされた際に作用するトルクが大きかったり、或いはスリップ量（変速前後における入力回転数変化の回転数差を吸収した量）が多いことになるので、上記図６のステップＳ２４において、負荷量判定手段３５が許容範囲マップ３６に基づき負荷量が許容範囲内でないと判定し（Ｓ２４のＮｏ）、ステップＳ２６に進む場合である。

すると、負荷量判定手段３５の判定結果に基づき、多重制御許可手段３７が変速制御手段３０による反転飛び変速の多重変速制御３２を許可せず、それを受けて変速制御手段３０が反転飛び変速迂回制御３４を開始する。これにより、変速制御手段３０は、４−２変速制御を完了した後に連続して２−４変速制御を実行せず、時点ｔ７から２−３変速制御を開始する。

その後は、図７（ｂ）の場合と同様に、初期制御において、ブレーキＢ５の油圧を１段階降下させると共に、ブレーキＢ４の油圧を上昇してガタ詰めを行い、時点Ｔｋにおいてイナーシャ相制御に移行する。この際も上述と同様に、アクセルが戻されたパワーオフアップシフトであるので、ブレーキＢ５を解放することでエンジン回転数Ｎｅは下降し、そのエンジン回転数Ｎｅの下降に合せてブレーキＢ４をスリップさせつつ係合するだけであるので、ブレーキＢ５が僅かにスリップ状態となっても、ブレーキＢ５に大きな負荷（発熱）が生じることはない。そして、時点Ｔｌにおいてイナーシャ相が終わると終期制御に移行し、さらに時点Ｔｍにおいて完了制御に移行して、時点Ｔｎにおいて２−３変速制御を完了させる。

つづいて変速制御手段３０は、時点Ｔｎより３−４変速制御を開始して初期制御を行い、ついで、時点Ｔｏにおいてイナーシャ相制御に移行し、ブレーキＢ４を解放すると共に、同様にフィードバック制御しつつクラッチＣ３を係合していく。この際も上述と同様に、ブレーキＢ４を解放することでエンジン回転数Ｎｅが下降し、そのエンジン回転数Ｎｅの下降に合せてクラッチＣ３をスリップさせつつ係合することになるが、上記４−２変速制御の完了（時点ｔ７）より２−３変速の時間の分（時点ｔ７〜Ｔｎ）、間隔が空いており、クラッチＣ３がその間に冷却されているので、クラッチＣ３に対して連続的に負荷（発熱）が生じることはない。また、例えば２−４変速を行う場合に比してクラッチＣ３のスリップ時間が圧倒的に短くなるので、その分、クラッチＣ３の負荷（発熱）が大幅に低減されることになる。

そして、時点Ｔｐにおいてイナーシャ相が終わると終期制御に移行し、さらに時点Ｔｑにおいて完了制御に移行して、時点Ｔｒにおいて３−４変速制御を完了させる。これにより、２−３−４変速が完了し、上記アクセルの戻しに応じた４速段に変速が完了するので、反転飛び変速迂回制御３４も完了したことになる。

以上説明したように本発明に係る自動変速機の変速制御装置１によれば、飛び変速で掴み換えを行う摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲Ａ内である場合は、反転飛び変速の多重変速制御３２が許可されて、その変速が行われるので、摩擦係合要素の耐久性に悪影響を与えることなく、ドライバビリティの向上を図ることができる。また、上記負荷量が許容範囲Ａ外である場合は、反転飛び変速の多重変速制御３２が許可されず、つまり多重変速制御３２が行われないので、当該摩擦係合要素における発熱量が大きくなることを防ぐことができ、耐久性に悪影響を与えることを防止することができる。

また、変速制御手段３０は、多重制御許可手段３７により許可されなかった際に、反転飛び変速（例えば２−４変速）で変速すべき変速前後の変速段の中間段（例えば３速段）に変速制御した後、反転飛び変速で変速すべき変速後の変速段（例えば４速段）に変速制御するので、飛び変速で掴み換えを行った摩擦係合要素（例えばクラッチＣ３からブレーキＢ５）とは異なる摩擦係合要素の掴み換え変速（例えばブレーキＢ５からブレーキＢ４）を経由した後、反転飛び変速で変速すべき変速段（例えば４速段）に変速することができる。これにより、反転飛び変速を行った場合に比して同じ摩擦係合要素が長時間連続してスリップ状態にされることがなく、各摩擦係合要素に生じる発熱量が大きくなることを防ぐことができて、摩擦係合要素の耐久性に悪影響を与えることを防止することができる。また、飛び変速を行った後にそのまま変速せずに冷却期間を設ける場合に比して、上記中間段に変速することで引き摺り感やモタつき感の緩和を図ることができ、ドライバビリティの悪化を防ぐことができる。

ここで、変速制御手段３０は、反転飛び変速が３段以上離れた変速である場合（例えば５−２変速等）、中間段として反転飛び変速で変速すべき変速後の変速段（例えば５速段）から１段変速前側の変速段（例えば４速段）を選択し、つまり変速すべき変速段に最も変速比が近い変速段を経由することが考えられる。これにより、更に引き摺り感やモタつき感の緩和を図ることができ、ドライバビリティの悪化を防ぐことができる。

また、負荷量判定手段３５が、自動変速機構５に入力されるエンジン出力トルクＴｅに基づき負荷量が許容範囲内であることを判定することで、スリップ状態となる摩擦係合要素に作用するトルクの大きさに応じて、当該摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲Ａ内であるか否かを判定することができる。

また、負荷量判定手段３５が、飛び変速前後における自動変速機構５の入力軸９ａの回転数差、具体的には車速Ｖに基づき負荷量が許容範囲内であることを判定することで、飛び変速時にかかる摩擦係合要素のスリップ量（回転数差をスリップにより吸収する量）に応じて、当該摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内であるか否かを判定することができる。

また、負荷量判定手段３５は、飛び変速の変速進行率αに基づき負荷量が許容範囲内であることを判定することで、既に摩擦係合要素に生じたスリップ量（回転数差をスリップにより吸収した量）、特にスリップ状態にされた時間の長さに応じて、当該摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内であるか否かを判定することができる。

具体的には、負荷量判定手段３５が、あらかじめ許容範囲の情報を記録した許容範囲マップ３６を有して、該許容範囲マップ３６を参照することで負荷量が許容範囲Ａ内であることを判定することで、あらかじめ摩擦係合要素の耐久性等を考慮して演算された許容範囲マップ３６に応じて瞬時に負荷量が許容範囲Ａ内であるか否かを判定することができる。

なお、以上説明した本実施の形態において、本発明を適用し得る自動変速機としてＦＦタイプの車両に用いて好適な前進５速及び後進１速を達成するものを説明したが、これに限らず、ＦＲタイプやその他のタイプの車両に用いて好適な自動変速機であっても本発明を適用することができ、かつ変速段の段数についても、飛び変速を行い得る段数を有する有段式の自動変速機であれば本発明を適用することができる。

また、本実施の形態において、特に多重変速制御として先の変速に連続して次の変速を行うもの（図８参照）を説明したが、次の変速の判断が先の変速制御中になされたものであれば、ドライバビリティを損なわない程度に間隔を空けて次の変速制御を開始するものも、連続して次の変速を行うもののうちである。

さらに、本実施の形態において、飛び変速や反転飛び変速の判断が変速マップに基づき行われるものについて説明したが、これに限らず、例えばドライバによるシフトレバー操作等によるマニュアル的な操作によって飛び変速や反転飛び変速を判断するようなものでもよい。このような場合の一例として、例えばアクセルをある程度踏込んだまま４速段から２速段に手動操作し、直ちに４速段に戻すような場合等が考えられる。

本発明を適用し得る自動変速機を示すスケルトン図。 本自動変速機の作動表。 本発明に係る自動変速機の変速制御装置を示すブロック図。 許容範囲マップの一例を示す図で、（ａ）は車速及び変速進行率の関係による許容範囲を示す図、（ｂ）は車速及びエンジン出力トルクの関係による許容範囲を示す図、（ｃ）はエンジン出力トルク及び変速進行率の関係による許容範囲を示す図、（ｄ）は車速、変速進行率、及びエンジン出力トルクの関係による許容範囲を示す図。 イナーシャ相から終期制御中において２−４変速判断があった際の制御を示すフローチャート。 完了制御中において２−４変速判断があった際の制御を示すフローチャート。 先の変速制御におけるイナーシャ相から終期制御中に次の変速判断があった場合を示すタイムチャートで、（ａ）は反転飛び変速の多重変速制御を行う場合の図、（ｂ）は反転飛び迂回変速制御を行う場合の図。 先の変速制御における完了制御中に次の変速判断があった場合を示すタイムチャートで、（ａ）は反転飛び変速の多重変速制御を行う場合の図、（ｂ）は反転飛び迂回変速制御を行う場合の図。

符号の説明

１ 自動変速機の変速制御装置
３ 自動変速機
５ 変速歯車機構（自動変速機構）
９ａ 変速歯車機構（自動変速機構）の入力軸
３０ 変速制御手段
３２ 多重変速制御
３３ 飛び変速制御
３５ 負荷量判定手段
３６ 許容範囲マップ
３７ 多重制御許可手段
Ａ 許容範囲
Ｔｅ 入力トルク（エンジン出力トルク）
Ｖ 入力軸の回転数差（車速）
α 変速進行率

Claims (7)

1. 変速歯車機構における複数の動力伝達経路を各係合状態により達成する複数の摩擦係合要素を有し、それら摩擦係合要素同士の掴み換えにより変速を行う有段式の自動変速機に用いられるものであって、
   前記変速の制御中に次の変速判断がなされた際に該制御中の変速の制御を中断ないし該制御に連続して次の変速の制御を行う多重変速制御が実行可能であると共に、１回の掴み換えにより２段以上離れた変速段に変速する飛び変速制御が実行可能である変速制御手段を備えた自動変速機の変速制御装置において、
   前記飛び変速の制御中に前記飛び変速前の変速段に戻る反転飛び変速の判断がなされた場合に、前記飛び変速で掴み換えを行う摩擦係合要素にかかる負荷量が許容範囲内であることを判定する負荷量判定手段と、
   前記負荷量判定手段の判定結果に基づき、前記反転飛び変速の前記多重変速制御の実行を許可する多重制御許可手段と、を備え、
   前記変速制御手段は、前記飛び変速の制御中に前記反転飛び変速の判断がなされ、前記多重制御許可手段により前記反転飛び変速が許可された際に、前記反転飛び変速の前記多重変速制御を実行する、
   ことを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. 前記変速制御手段は、前記多重制御許可手段により許可されなかった際に、前記反転飛び変速で変速すべき変速前後の変速段の中間段に変速制御した後、前記反転飛び変速で変速すべき変速後の変速段に変速制御してなる、
   請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
3. 前記変速制御手段は、前記反転飛び変速が３段以上離れた変速である場合、前記中間段として、前記反転飛び変速で変速すべき変速後の変速段から１段変速前側の変速段を選択してなる、
   請求項２記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 前記負荷量判定手段は、前記変速歯車機構に入力される入力トルクに基づき前記負荷量が前記許容範囲内であることを判定してなる、
   請求項１ないし３のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 前記負荷量判定手段は、前記飛び変速前後における前記変速歯車機構の入力軸の回転数差に基づき前記負荷量が前記許容範囲内であることを判定してなる、
   請求項１ないし４のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置。
6. 前記負荷量判定手段は、前記飛び変速の変速進行率に基づき前記負荷量が前記許容範囲内であることを判定してなる、
   請求項１ないし５のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置。
7. 前記負荷量判定手段は、あらかじめ前記許容範囲の情報を記録した許容範囲マップを有し、該許容範囲マップを参照することで前記負荷量が前記許容範囲内であることを判定してなる、
   請求項４ないし６のいずれか記載の自動変速機の変速制御装置。
   
   

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