JP2015124840A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前進１０速段等の多段式自動変速機にあっては、多数の係合要素を掴み替えしなければ変速を達成できない場合がある。【解決手段】係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段、例えば４速段、７速段への変速に際して、変速前の変速段に応じて上記所定変速段の係合要素の組合せを選択する。４速段では、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２の外、残りの係合要素Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｂ１から１個を選択する。７速段では、４個のクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の内のいずれか３個を選択する。【選択図】図６

Description

本発明は、クラッチ及びブレーキ等の係合要素により変速ギヤ機構の伝動経路を変更して多段の変速段を得る自動変速機の制御装置に係り、詳しくは係合要素の係合の複数の組合せ（パターン）が存在する所定変速段への変速に関する。

従来、キャリヤを共通するシンプルプラネタリギヤ及びデュアルプラネタリギヤと、２個のシンプルプラネタリギヤとを組合せ、４個のクラッチ及び２個のブレーキにより伝動経路を変更して、前進１０速段及び後進１速段を達成した、多段式自動変速機が案出されている（特許文献１）。

該前進１０速段等の多段式自動変速機にあっては、変速前後の変速（ギヤ）段によっては２要素を解放した後に１要素を係合若しくは３要素を解放した後に２要素を係合する等の多数係合要素の係合解放作動を必要とする。

米国特許第８，０９６，９１５号公報

上記多段式自動変速機は、所定変速段からの飛び変速の場合、多くは、多数の係合要素の係合、解放作動を必要とし、制御が面倒となって応答性を損ったり、場合によっては変速が困難な変速パターンが存在する。

例えば、７速段から４速段への変速に際して、２個のクラッチを解放すると共に２個のブレーキを係合する必要があり、５速段から７速段へ変速する場合、２個のクラッチを係合すると共に１個のクラッチ及び１個のブレーキを解放する必要がある。

そこで、本発明は、係合要素の複数の組合せがある所定変速段への変速に際して、変速前の変速段に応じて上記所定変速段の係合要素を選択することにより、上記所定変速段への変速を容易にし、もって上述した課題を解決した自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、複数の係合要素（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２）と、これら係合要素を係合又は解放することにより伝動経路を変更して多段（例えば前進１０速段）に変速し得る変速ギヤ機構（４２，４３，４４）と、を備えた自動変速機（４）の制御装置（Ｕ）において、
前記変速ギヤ機構は、同一の変速段である所定変速段（例えば４速段、７速段）を達成するために係合する係合要素の組合せを複数備え、
前記所定変速段への変速に際して、変速前の変速段に応じて前記所定変速段の係合要素の組合せを変更する、
ことを特徴とする自動変速機の制御装置にある。

前記所定変速段を達成する前記係合要素の複数の組合せのうち、前記変速前の変速段で係合される係合要素から前記所定の変速段への変速のために係合又は解放される係合要素が少ない組合せが選択される。

前記係合要素が４個のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）及び２個のブレーキ（Ｂ１，Ｂ２）からなり、
前記所定変速段（例えば４速段）が、１個のクラッチ（Ｃ４）と１個のブレーキ（Ｂ２）とを係合する外、残りの３個のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）及び１個のブレーキ（Ｂ１）のいずれか１個を係合することにより達成される。

前記係合要素が４個のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）及び２個のブレーキ（Ｂ１，Ｂ２）からなり、
前記所定変速段（例えば７速段）が、前記４個のクラッチ（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）の内の少なくともいずれか３個のクラッチを係合することにより達成される。

例えば図１〜図３を参照して、前記変速ギヤ機構は、シングルピニオン式の第１遊星歯車（４２）及び第２遊星歯車（４３）と、ダブルピニオン式遊星歯車（４５）とシングルピニオン式遊星歯車（４６）とを組合せたラビニヨ式遊星歯車機構（４４）と、を備え、
前記第１遊星歯車（４２）の第１キャリヤ（４２ｃ）及び前記ラビニヨ式遊星歯車機構（４４）の第３キャリヤ（４５ｃ）が入力軸（４０）に連結され、前記第２遊星歯車（４３）の第２キャリヤ（４３ｃ）が出力軸（４１）に連結され、前記第１遊星歯車（４２）の第１サンギヤ（４２ｓ）と前記第２遊星歯車（４３）の第２サンギヤ（４３ｓ）とが一体に連結され、
前記一体に連結された第１サンギヤ（４２ｓ）及び第２サンギヤ（４３ｓ）と前記ラビニヨ式遊星歯車機構（４４）の第３リングギヤ（４５ｒ）との間に第１クラッチ（Ｃ１）を介在し、前記一体に連結された第１サンギヤ（４２ｓ）及び第２サンギヤ（４３ｓ）と前記ラビニヨ式遊星歯車機構（４４）のダブルピニオン式遊星歯車（４５）の第３サンギヤ（４５ｓ）との間に第２クラッチ（Ｃ２）を介在し、前記第２遊星歯車（４３）の第２リングギヤ（４３ｒ）と前記ラビニヨ式遊星歯車機構（４４）の第３リングギヤ（４５ｒ）との間に第３クラッチ（Ｃ３）を介在し、前記第１遊星歯車（４２）の第１リングギヤ（４２ｒ）と前記出力軸（４１）との間に第４クラッチ（Ｃ４）を介在し、
前記ラビニヨ式遊星歯車機構（４４）のシングルピニオン式遊星歯車（４６）の第４サンギヤ（４６ｓ）を第１ブレーキ（Ｂ１）に連結し、前記第２リングギヤ（４３ｒ）を第２ブレーキ（Ｂ２）に連結し、
前記第１クラッチ（Ｃ１）、前記第２クラッチ（Ｃ２）、前記第３クラッチ（Ｃ３）、前記第４クラッチ（Ｃ４）、前記第１ブレーキ（Ｂ１）及び前記第２ブレーキ（Ｂ２）を適宜係合又は解放することにより前進１０速段、後進１速段を達成してなる。

前記所定変速段が、前記第４クラッチ（Ｃ４）及び前記第２ブレーキ（Ｂ２）を係合する外、前記第１クラッチ（Ｃ１）、前記第２クラッチ（Ｃ２）、前記第３クラッチ（Ｃ３）及び前記第１ブレーキ（Ｂ１）のいずれか１個を係合することにより達成される４速段である。

前記所定変速段が、前記第１クラッチ（Ｃ１）、前記第２クラッチ（Ｃ２）、前記第３クラッチ（Ｃ３）及び前記第４クラッチ（Ｃ４）の少なくともいずれか３個を係合することにより達成される７速段である。

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、これによ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、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段への変速に際して、変速前の変速段に応じて、上記所定変速段の係合要素を適宜選択し、例えば２要素の掴み替えにより該所定変速段への変速が達成されるように選択して、容易にかつ高い応答性で変速することを可能とする。

請求項２に係る本発明によると、変速前の変速段から所定変速段への変速のために係合又は解放される係合要素が少ない組合せが選択されるので、該所定変速段への変速が容易かつ高い応答性で行うことができる。

請求項３に係る本発明によると、所定変速段が、１個のクラッチと１個のブレーキの外、残りのクラッチ及びブレーキのいずれかの係合により達成されるので、広い選択肢の中から適正な係合要素の組合せを選択することができる。

請求項４に係る本発明によると、所定変速段が、４個のクラッチの内の少なくともいずれか３個のクラッチを係合することにより達成されるので、多くの変速段から少ない係合要素の掴み替えにより変速が可能となる。

請求項５に係る本発明によると、前進１０速段の多段式自動変速機において、所定変速段への変速を、係合する係合要素の複数の組合せから選択して確実にかつ素早く達成することができる。

請求項６に係る本発明によると、１０速段の内の４速段への変速を、必須係合要素である第４クラッチ及び第２ブレーキの外、残りの係合要素のいずれか１個を係合することにより、多くの係合要素の組合せから選択して適正な変速を容易に行うことができる。

請求項７に係る本発明によると、１０速段の内の７速段への変速を、４個のクラッチの内のいずれか３個のクラッチを選択して、適正な変速を容易に行うことができる。また、７速段は、直結段であり、４個のクラッチをすべて係合することにより、すべての遊星歯車を直結して、引き摺りトルクを低減することが可能となる。

動力伝達装置全体を示す概略（スケルトン）図。 自動変速機の各係合要素の標準的な係合関係を示す基本係合表。 その速度線図。 制御部、油圧制御装置を示す概略図。 本発明の要部を示すフローチャート。 本発明の実施の形態による係合表。 本発明の実施の形態に係る各変速段から７速段への変速を示すメインパターンの係合表。 本発明の実施の形態に係る各変速段から７速段への変速を示すサブパターンの係合表。 本発明の実施の形態に係る各変速段から４速段への変速を示すメインパターンの係合表。 本発明の実施の形態に係る各変速段から４速段への変速を示すサブパターンの係合表。

以下、本発明に係る実施の形態を、図面に沿って説明する。まず、本発明の多段式自動変速機を適用し得る動力伝達装置１の概略構成について、図１乃至図３に沿って説明する。本実施の形態の動力伝達装置１は、後輪駆動車両の前部に縦置きに搭載される駆動源としての図示しないエンジン（内燃機関）のクランクシャフトあるいは電気モータのロータに接続されると共に、エンジン等からの動力（トルク）を図示しない左右の後輪（駆動輪）に伝達可能としている。動力伝達装置１は、発進装置（流体伝動装置）３と、オイルポンプ９と、エンジン等から入力軸４０に伝達された動力を変速して出力軸４１に伝達する自動変速機４と、これらを収容するトランスミッションケース５とを備えている。

発進装置３は、トルクコンバータ２０と、エンジンのクランクシャフト等に連結されたフロントカバーと自動変速機４の入力軸４０とを接続及び切断可能なロックアップクラッチ２１と、フロントカバーと自動変速機４の入力軸４０との間で振動を減衰するダンパ機構２２とを備えている。トルクコンバータ２０は、フロントカバーに連結される入力側のポンプインペラ２３と、自動変速機４の入力軸４０に連結される出力側のタービンランナ２４と、ポンプインペラ２３及びタービンランナ２４の内側に配置されてタービンランナ２４からポンプインペラ２３への作動油の流れを整流するステータ２５と、図示しないステータシャフトにより支持されると共にステータ２５の回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ２６とを備えている。尚、トルクコンバータ２０は、ステータ２５を有さない流体継手であってもよい。

オイルポンプ９は、ポンプボディとポンプカバーとを含むポンプアッセンブリ、チェーンまたはギヤ列を介してトルクコンバータ２０のポンプインペラ２３に連結された外歯ギヤ（インナーロータ）、当該外歯ギヤに噛合する内歯ギヤ（アウターロータ）等を有するギヤポンプとして構成されている。オイルポンプ９は、エンジン等からの動力により駆動され、図示しないオイルパンに貯留されている作動油（ＡＴＦ）を吸引して油圧制御装置５１（図４参照）へと圧送するようになっている。

自動変速機４は、１０段変速式の変速機として構成されており、入力軸４０と、図示しないデファレンシャルギヤ及びドライブシャフトを介して左右の後輪に連結される出力軸４１と、入力軸４０及び出力軸４１の軸方向に並べて配設されるシングルピニオン式の第１遊星歯車４２及び第２遊星歯車４３と、ダブルピニオン式遊星歯車とシングルピニオン式遊星歯車とを組み合わせて構成される複合遊星歯車機構としてのラビニヨ式遊星歯車機構４４とからなる変速ギヤ機構を備えている。また、自動変速機４は、入力軸４０から出力軸４１までの動力伝達経路を変更するための６個の摩擦係合要素として、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、第３クラッチＣ３と、第４クラッチＣ４と、第１ブレーキＢ１と、第２ブレーキＢ２とを備えている。

本実施の形態では、第１及び第２遊星歯車４２，４３、並びにラビニヨ式遊星歯車機構４４は、発進装置３即ちエンジン側（図１における左側）から、ラビニヨ式遊星歯車機構４４、第２遊星歯車４３、第１遊星歯車４２という順番で並ぶようにトランスミッションケース５内に配置されている。これにより、ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、発進装置３に近接するように車両の前部側に配置され、第１遊星歯車４２は、出力軸４１に近接するように車両の後部側に配置され、第２遊星歯車４３は、ラビニヨ式遊星歯車機構４４と第１遊星歯車４２との間に配置されている。

第１遊星歯車４２は、外歯歯車である第１サンギヤ４２ｓと、第１サンギヤ４２ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第１リングギヤ４２ｒと、それぞれ第１サンギヤ４２ｓ及び第１リングギヤ４２ｒに噛合する複数の第１ピニオンギヤ４２ｐと、複数の第１ピニオンギヤ４２ｐを自転（回転）自在に保持する第１キャリヤ４２ｃとを備えている。本実施の形態では、第１遊星歯車４２のギヤ比λ１（第１サンギヤ４２ｓの歯数／第１リングギヤ４２ｒの歯数）は、例えば、λ１＝０．２７７と定められている。

第１遊星歯車４２の第１キャリヤ４２ｃは、入力軸４０に常時連結（固定）されている。これにより、エンジン等から入力軸４０に動力が伝達されている際、第１キャリヤ４２ｃには、エンジン等からの動力が入力軸４０を介して常時伝達されることになる。第１キャリヤ４２ｃは、第１遊星歯車４２の入力要素として機能し、また第１リングギヤ４２ｒは、第４クラッチＣ４の係合時に当該第１遊星歯車４２の出力要素として機能する。

第２遊星歯車４３は、外歯歯車である第２サンギヤ４３ｓと、第２サンギヤ４３ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第２リングギヤ４３ｒと、それぞれ第２サンギヤ４３ｓ及び第２リングギヤ４３ｒに噛合する複数の第２ピニオンギヤ４３ｐと、複数の第２ピニオンギヤ４３ｐを自転（回転）自在に保持する第２キャリヤ４３ｃとを備えている。本実施の形態では、第２遊星歯車４３のギヤ比λ２（第２サンギヤ４３ｓの歯数／第２リングギヤ４３ｒの歯数）は、例えば、λ２＝０．２４４と定められている。

第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓは、第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓと一体化（常時連結）されており、当該第１サンギヤ４２ｓと常時一体（かつ同軸）に回転または停止するようになっている。但し、第１サンギヤ４２ｓと第２サンギヤ４３ｓとは、別体に構成されると共に図示しない連結部材を介して常時連結されてもよい。また、第２遊星歯車４３の第２キャリヤ４３ｃは、出力軸４１に常時連結されており、当該出力軸４１と常時一体（かつ同軸）に回転または停止するようになっている。これにより、第２キャリヤ４３ｃは、第２遊星歯車４３の出力要素として機能する。更に、第２遊星歯車４３の第２リングギヤ４３ｒは、第２ブレーキＢ２により固定可能で当該第２遊星歯車４３の固定可能要素として機能する。

ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、ダブルピニオン式遊星歯車である第３遊星歯車４５と、シングルピニオン式遊星歯車である第４遊星歯車４６とを組み合わせて構成される複合遊星歯車機構である。尚、各遊星歯車は、エンジン側から、第４遊星歯車４６、第３遊星歯車４５、第２遊星歯車４３、第１遊星歯車４２という順番で並ぶようにトランスミッションケース５内に配置されている。

ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、外歯歯車である第３サンギヤ４５ｓ及び第４サンギヤ４６ｓと、第３及び第４サンギヤ４５ｓ，４６ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第３リングギヤ４５ｒと、第３サンギヤ４５ｓに噛合する複数の第３ピニオンギヤ（ショートピニオンギヤ）４５ｐと、第４サンギヤ４６ｓ及び複数の第３ピニオンギヤ４５ｐに噛合すると共に第３リングギヤ４５ｒに噛合する複数の第４ピニオンギヤ（ロングピニオンギヤ）４６ｐと、複数の第３ピニオンギヤ４５ｐ及び複数の第４ピニオンギヤ４６ｐを自転自在（回転自在）に保持する第３キャリヤ４５ｃとを備えている。

第３遊星歯車４５は、第３サンギヤ４５ｓと、第３キャリヤ４５ｃと、第３ピニオンギヤ４５ｐと、第４ピニオンギヤ４６ｐと、第３リングギヤ４５ｒとにより構成されている。第４遊星歯車４６は、第４サンギヤ４６ｓと、第３キャリヤ４５ｃと、第４ピニオンギヤ４６ｐと、第３リングギヤ４５ｒとにより構成されている。本実施の形態では、ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、第３遊星歯車４５のギヤ比λ３（第３サンギヤ４５ｓの歯数／第３リングギヤ４５ｒの歯数）が、例えば、λ３＝０．４８８となり、かつ第４遊星歯車４６のギヤ比λ４（第４サンギヤ４６ｓの歯数／第３リングギヤ４５ｒの歯数）が、例えば、λ４＝０．５８１となるように構成されている。

また、ラビニヨ式遊星歯車機構４４を構成する回転要素のうち、第４サンギヤ４６ｓは、第１ブレーキＢ１により固定可能でラビニヨ式遊星歯車機構４４の固定可能要素として機能する。更に、第３キャリヤ４５ｃは、入力軸４０に常時連結（固定）されると共に、第１遊星歯車４２の第１キャリヤ４２ｃに常時連結される。これにより、エンジン等から入力軸４０に動力が伝達されている際、第３キャリヤ４５ｃには、エンジン等からの動力が入力軸４０を介して常時伝達されることになる。従って、第３キャリヤ４５ｃは、ラビニヨ式遊星歯車機構４４の入力要素として機能する。また、第３リングギヤ４５ｒは、第１クラッチＣ１及び中間軸４７を介して第２遊星歯車４３のサンギヤ４３ｓ及び第１遊星歯車４２のサンギヤ４２ｓに連結可能であると共に、第３クラッチＣ３を介して第２遊星歯車４３のリングギヤ４３ｒに連結可能であり、当該ラビニヨ式遊星歯車機構４４の第１出力要素として機能する。第３サンギヤ４５ｓは、第２クラッチＣ２及び中間軸４７を介して第２遊星歯車４３のサンギヤ４３ｓ及び第１遊星歯車４２のサンギヤ４２ｓに連結可能であり、当該ラビニヨ式遊星歯車機構４４の第２出力要素として機能する。

第１クラッチＣ１は、常時連結された第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓ及び第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓとラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３リングギヤ４５ｒとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第２クラッチＣ２は、常時連結された第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓ及び第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓとラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３サンギヤ４５ｓとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第３クラッチＣ３は、第２遊星歯車４３の第２リングギヤ４３ｒとラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３リングギヤ４５ｒとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第４クラッチＣ４は、第１遊星歯車４２の第１リングギヤ４２ｒと出力軸４１とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。

第１ブレーキＢ１は、ラビニヨ式遊星歯車機構４４の第４サンギヤ４６ｓをトランスミッションケース５に対して回転不能に固定（接続）すると共に、当該第４サンギヤ４６ｓをトランスミッションケースに対して回転自在に解放するものである。第２ブレーキＢ２は、第２遊星歯車４３の第２リングギヤ４３ｒをトランスミッションケース５に対して回転不能に固定（接続）すると共に、当該第２リングギヤ４３ｒをトランスミッションケースに対して回転自在に解放するものである。

本実施の形態では、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４として、ピストン、複数の摩擦係合プレート（例えば、環状部材の両面に摩擦材を貼着することにより構成された摩擦プレート及び両面が平滑に形成された環状部材であるセパレータプレート）、それぞれ作動油が供給される係合油室及び遠心油圧キャンセル室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧クラッチが採用されている。また、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２としては、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレート及びセパレータプレート）、作動油が供給される係合油室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧ブレーキが採用されている。

図２は、自動変速機４の各変速段と第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の作動状態との標準的な関係を示す基本係合表である。また、図３は、自動変速機４における入力軸４０の回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である（ただし、入力軸４０、即ち第１キャリヤ４２ｃ及び第３キャリヤ４５ｃの回転速度を値１とする）。

図３に示すように、シングルピニオン式の第１遊星歯車４２を構成する３つの回転要素、即ち第１サンギヤ４２ｓ、第１リングギヤ４２ｒ、第１キャリヤ４２ｃは、当該第１遊星歯車４２の速度線図（図３における左側の速度線図）上でギヤ比λ１に応じた間隔をおいて図中左側から第１サンギヤ４２ｓ、第１キャリヤ４２ｃ、第１リングギヤ４２ｒという順番で並んでいる。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第１サンギヤ４２ｓを自動変速機４の第１回転要素とし、第１キャリヤ４２ｃを自動変速機４の第２回転要素とし、第１リングギヤ４２ｒを自動変速機４の第３回転要素とする。従って、第１遊星歯車４２は、速度線図上でギヤ比λ１に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機４の第１回転要素、第２回転要素及び第３回転要素を有する。

また、シングルピニオン式の第２遊星歯車４３を構成する３つの回転要素、即ち第２サンギヤ４３ｓ、第２リングギヤ４３ｒ、第２キャリヤ４３ｃは、当該第２遊星歯車４３の速度線図（図３における中央の速度線図）上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて図中左側から第２サンギヤ４３ｓ、第２キャリヤ４３ｃ、第２リングギヤ４３ｒという順番で並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第２サンギヤ４３ｓを自動変速機４の第４回転要素とし、第２キャリヤ４３ｃを自動変速機４の第５回転要素とし、第２リングギヤ４３ｒを自動変速機４の第６回転要素とする。従って、第２遊星歯車４３は、速度線図上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機４の第４回転要素、第５回転要素及び第６回転要素を有する。

更に、ラビニヨ式遊星歯車機構４４を構成する４つの回転要素、即ち第４サンギヤ４６ｓ、第３キャリヤ４５ｃ、第３リングギヤ４５ｒ、第３サンギヤ４５ｓは、この順番で図中左側からシングル式の第３遊星歯車４５のギヤ比λ３及びダブルピニオン式の第４遊星歯車４６のギヤ比λ４に応じた間隔をおいて当該ラビニヨ式遊星歯車機構４４の速度線図（図３における右側の速度線図）上に並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第４サンギヤ４６ｓを自動変速機４の第７回転要素とし、第３キャリヤ４５ｃを自動変速機４の第８回転要素とし、第３リングギヤ４５ｒを自動変速機４の第９回転要素とし、第３サンギヤ４５ｓを自動変速機４の第１０回転要素とする。従って、ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、速度線図上でギヤ比λ３，λ４に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機４の第７回転要素、第８回転要素、第９回転要素、第１０回転要素を有する。

自動変速機４の制御装置Ｕは、図４に示すように、運転者のレンジ操作信号、車速及び運転者のトルク要求であるアクセル開度等の各信号を入力して、制御信号を出力する（電子）制御部（ＥＣＵ）５０と、多数のリニアソレノイドバルブ等のバルブを有する油圧制御装置５１とを備える。制御部５０は、上記各信号により変速段を判断し、油圧制御装置５１の各リニアソレノイドバルブに各制御油圧信号を出力し、該油圧制御装置５１は、各制御油圧信号により調圧された油圧を、自動変速機４の各クラッチ及びブレーキＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２の油圧サーボに出力する。

以上のように構成された自動変速機４では、図１のスケルトン図に示す各第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が、図２の基本係合表に示す組み合わせで係脱されることにより、図３の速度線図のような回転数比で、前進１速段（１ｓｔ）〜前進１０速段（１０ｔｈ）、及び後進１速段（Ｒｅｖ）が達成される。

ついで、本発明の要部となる所定変速段（４速段及び７速段）への変速に係る、自動変速機の制御装置の実施の形態について、図５乃至図１０に沿って説明する。まず、図５に沿って、基本的なフローについて説明する。

現在、自動変速機がどの変速段（変速前変速段）にあるかを認識する（Ｓ１）。制御部５０が、車速及びアクセル開度により、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段（例えば４速段、７速段）への変速を判断すると（Ｓ２）、変速前変速段と所定変速段との組合せにより、変速前変速段の係合要素から上記所定変速段を達成するための係合要素へ切換える際、切換え係合要素の少ない係合要素の組合せを選択する（Ｓ３）。そして、該選択された係合要素により、上記所定変速段への変速作動が行われ（Ｓ４）、該所定変速段への変速が完了する（Ｓ５）。なお、上記ステップＳ２，Ｓ３が、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段への変速判断に基づき、変速前変速段に応じて上記所定変速段の係合要素の組合せを選択する判断手段を構成する。

前記自動変速機４にあっては、図６に示すように、前進４速段は、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２の係合の外、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１のいずれか１個を係合すれば該４速段が達成される（黒丸参照）。また、入、出力部が同一回転となる直結段である前進７速段は、４個のクラッチの内の少なくとも３個のクラッチが係合することにより達成される（２重丸参照）。即ち、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４のいずれか３個を係合することにより７速段が達成される。なお、７速段は、第１〜第４クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のすべてが係合しても達成される。従って、本自動変速機４では、４速段及び７速段が、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段となる。

７速段は、基本的には図２に示すように、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４が係合し、外の係合要素Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２は解放されている。これにより、隣接する変速段へのアップシフト及びダウンシフトは、２要素の掴み替えにより容易に行うことができる。即ち、７−６変速では、第３クラッチＣ３の解放と第１ブレーキＢ１の係合により、７−８変速は、第１クラッチＣ１の解放及び第１ブレーキＢ１の係合により容易に行い得る。

図７は、本実施の形態による各変速段から７速段への変速の際の係合関係を示す。１０−７変速では、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が係合している１０速段から、第４クラッチＣ４を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放することにより、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を係合した７速段が達成される。これにより、基本パターンに比して、第２クラッチＣ２を係合した状態に保持して、第１クラッチＣ１の係合が不要となり、変速作動が容易となる。

９−７変速は、第４クラッチＣ４を係合すると共に、第１ブレーキＢ１を解放して行われる。該９−７変速は、２要素掴み替えで基本パターンと同じである。８−７変速及び６−７変速も、上述したように、２要素の掴み替えからなる基本パターンと同じである。４−７変速は、基本パターンの４速段（第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の係合）では２要素の掴み替えでは達成できず、後述する基本係合表と異なる係合関係の４速段を用いるので、図９で説明する。また、３−７変速では、第２クラッチＣ２を共通に用いることは可能であっても、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４の係合及び第１ブレーキＢ１の解放が必要となり、２要素掴み替えではできない（成立せず）。２−７変速も同様に成立しない。

５−７変速は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合されている５速段から、第１クラッチＣ１を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放することにより、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４が係合した７速段が達成される。これにより、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４を係合保持したまま、基本パターンによる第２クラッチＣ２の解放及び第３クラッチＣ３の係合が不要となり、２要素掴み替えにより容易に変速可能となる。

１−７変速は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合している１速段から、第４クラッチＣ４を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放することにより、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４が係合した７速段が達成される。これにより、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を係合保持したまま、基本パターンによる第２クラッチＣ２の解放及び第３クラッチＣ３の係合が不要となり、２要素掴み替えにより容易に変速可能となる。

上記図７に示すメインパターンは、第４クラッチＣ４を係合することを優先している。これは、４速段から８速段まで第４クラッチＣ４が係合状態に保持されるため、７速段から他の変速段への変速作動が容易となるためである。また、変速前変速段において第４クラッチＣ４が係合している場合には、油圧サーボのチャンバ面積が広い等のトルク感度の低いクラッチを優先している。トルク感度が低いことにより、制御性が優れ、変速ショックを抑えることが可能となる。

図８は、同じく７速段への変速作動の係合表を示すが、図７とは異なるサブパターンを示す。１０−７変速は、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が係合している１０速段から、第１クラッチＣ１を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を係合した７速段を達成する。該１０−７変速でも、第２クラッチＣ２を共通に保持して、２要素掴み替えにより容易に変速が可能となる。９−７変速は、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が係合している９速段から、第２クラッチＣ２を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３を係合した７速段を達成する。この場合でも、２要素掴み替えにより容易に変速可能である。

８−７変速は、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合している８速段から、第２クラッチＣ２を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を係合した７速段を達成する。この場合も同様に、２要素掴み替えにより容易に変速可能である。６−７変速は、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合している６速段から、第２クラッチＣ２を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４を係合した７速段を達成する。この場合も同様に、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

５−７変速は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合している５速段から、第３クラッチＣ３を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を係合した７速段を達成する。この場合も同様に２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

４−７変速は、４速段を基本パターンと異なる係合を用いるので、図１０に基づき後述する。３−７変速及び２−７変速は、図７と同様に、２要素掴み替えでは成立しない。１−７変速は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合した１速段から、第３クラッチＣ３を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放して、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を係合した７速段を達成する。この場合も同様に２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

所定変速段である前進４速段の基本パターンは、図２に示すように、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合して、外の係合要素Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を解放している。図９及び図１０に、本発明の実施の形態による各変速段から４速段への変速パターンを示す。図９に、トルク感度の低いクラッチを優先したメインパターンを示し、図１０に、それ以外のサブパターンを示す。トルク感度が低いクラッチは、制御性に優れ、変速ショックを抑えることが可能となる。

図９及び図１０において、１０−４変速及び９−４変速は、２要素の掴み替えによる変速作動は不可であり、成立しない。まず、図９に基づき、メインパターンについて説明する。８−４変速は、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した８速段から、第３クラッチＣ３を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を係合した４速段を達成する。該変速は、基本パターン（係合表）と同じであるが、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

７−４変速は、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４が係合した７速段から、第３クラッチＣ３を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。これにより、第１クラッチＣ１を係合した状態及び第１ブレーキＢ１を解放した状態に保持したままで、これら係合要素の掴み替えを必要とする基本パターンに比して、２要素の掴み替えで足りる本変速パターンは、容易な変速作動が可能となる。反対に、４−７変速の場合も、４速段を第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２を係合した状態として、第３クラッチＣ３を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放することにより、２要素の掴み替えにより容易に変速可能となる。

６−４変速は、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した６速段から、第１クラッチＣ１を解放すると共に、第２ブレーキＢ２を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を係合した４速段を達成する。該変速パターンは、基本変速パターンと同じであるが、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。５−４変速は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第ブレーキＢ１が係合した５速段から、第２クラッチＣ２を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も基本パターンと同じであるが、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。３−４変速は、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した３速段から、第２クラッチＣ２を解放すると共に第４クラッチＣ４を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。該変速パターンも基本パターンと同じであるが、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。２−４変速は、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した２速段から、第１クラッチＣ１を解放すると共に第４クラッチＣ４を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。該変速パターンも基本パターンと同じであるが、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

１−４変速は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合した１速段から、第１クラッチＣ１を解放すると共に第４クラッチＣ４を係合して、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４、第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。これにより、第２クラッチＣ２を係合したまま保持して、基本パターンでは必要となる第２クラッチＣ２の解放及び第１ブレーキＢ１の係合を必要とせず、２要素の掴み替えによる変速作動が可能となる。

図１０に沿って、サブパターンによる４速段への変速について説明する。８−４変速では、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した８速段から、第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

７−４変速は、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４が係合した７速段から、第１クラッチＣ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。４−７変速においても、４速段を第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２を係合状態として、第１クラッチＣ１を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放して、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を係合した７速段を達成する。この場合も同様に、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

６−４変速は、第１クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した６速段から、第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。５−４変速は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した５速段から、第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

３−４変速は、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した３速段から、第４クラッチＣ４を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

２−４変速は、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を係合した２速段から、第４クラッチＣ４を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。１−４変速は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２を係合した１速段から、第２クラッチＣ２を解放すると共に第４クラッチＣ４を係合して、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素の掴み替えにより容易に変速可能である。

なお、本自動変速機に限らず、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段への変速に対して、同様に適用可能である。

４ 自動変速機
４０ 入力軸
４１ 出力軸
４２ 第１遊星歯車
４２ｓ 第１サンギヤ
４２ｃ 第１キャリヤ
４２ｒ 第１リングギヤ
４３ 第２遊星歯車
４３ｓ 第２サンギヤ
４３ｃ 第２キャリヤ
４３ｒ 第２リングギヤ
４４ ラビニヨ式遊星歯車機構
４５ ダブルピニオン式遊星歯車
４５ｓ 第３リングギヤ
４５ｃ 第３キャリヤ
４５ｒ 第３リングギヤ
４６ シングルピニオン式遊星歯車
４６ｓ 第４リングギヤ
Ｃ１ 第１クラッチ
Ｃ２ 第２クラッチ（他のクラッチ）
Ｃ３ 第３クラッチ
Ｃ４ 第４クラッチ
Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ
Ｕ 制御装置

本発明は、クラッチ及びブレーキ等の係合要素により変速ギヤ機構の伝動経路を変更して多段の変速段を得る自動変速機の制御装置に係り、詳しくは係合要素の係合の複数の組合せ（パターン）が存在する所定変速段への変速に関する。

従来、キャリヤを共通するシンプルプラネタリギヤ及びデュアルプラネタリギヤと、２個のシンプルプラネタリギヤとを組合せ、４個のクラッチ及び２個のブレーキにより伝動経路を変更して、前進１０速段及び後進１速段を達成した、多段式自動変速機が案出されている（特許文献１）。

該前進１０速段等の多段式自動変速機にあっては、変速前後の変速（ギヤ）段によっては２要素を解放した後に２要素を係合若しくは３要素を解放した後に３要素を係合する等の多数係合要素の係合解放作動を必要とする。

米国特許第８，０９６，９１５号公報

上記多段式自動変速機は、所定変速段からの飛び変速の場合、多くは、多数の係合要素の係合、解放作動を必要とし、制御が面倒となって応答性を損なったり、場合によっては変速が困難な変速パターンが存在する。

例えば、７速段から４速段への変速に際して、２個のクラッチを解放すると共に２個のブレーキを係合する必要があり、５速段から７速段へ変速する場合、２個のクラッチを係合すると共に１個のクラッチ及び１個のブレーキを解放する必要がある。

そこで、本発明は、係合要素の複数の組合せがある所定変速段への変速に際して、変速前の変速段に応じて上記所定変速段の係合要素を選択することにより、上記所定変速段への変速を容易にし、もって上述した課題を解決した自動変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

本自動変速機（４）の制御装置（Ｕ）は、複数の係合要素（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２）と、これら係合要素を係合又は解放することにより伝動経路を変更して多段（例えば前進１０速段）に変速し得る変速ギヤ機構（４２，４３，４４）と、を備えた自動変速機（４）の制御装置（Ｕ）において、
前記変速ギヤ機構は、同一の変速段である所定変速段（例えば４速段、７速段）を達成するために係合する係合要素の組合せを複数備え、
前記所定変速段への変速に際して、変速前の変速段に応じて前記所定変速段の係合要素の組合せを変更する、
ことを特徴とする。

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、これによ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。

本自動変速機の制御装置によると、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段への変速に際して、変速前の変速段に応じて、上記所定変速段の係合要素を適宜選択し、例えば２要素間の掴み替えにより該所定変速段への変速が達成されるように選択して、容易にかつ高い応答性で変速することを可能とする。

動力伝達装置全体を示す概略（スケルトン）図。 自動変速機の各係合要素の標準的な係合関係を示す基本係合表。 その速度線図。 制御部、油圧制御装置を示す概略図。 本実施の形態の要部を示すフローチャート。 本実施の形態による係合表。 本実施の形態に係る各変速段から７速段への変速を示すメインパターンの係合表。 本実施の形態に係る各変速段から７速段への変速を示すサブパターンの係合表。 本実施の形態に係る各変速段から４速段への変速を示すメインパターンの係合表。 本実施の形態に係る各変速段から４速段への変速を示すサブパターンの係合表。

以下、本自動変速機の制御装置の実施の形態を、図面に沿って説明する。まず、本実施の形態の多段式自動変速機を適用し得る動力伝達装置１の概略構成について、図１乃至図３に沿って説明する。本実施の形態の動力伝達装置１は、後輪駆動車両の前部に縦置きに搭載される駆動源としての図示しないエンジン（内燃機関）のクランクシャフトあるいは電気モータのロータに接続されると共に、エンジン等からの動力（トルク）を図示しない左右の後輪（駆動輪）に伝達可能としている。動力伝達装置１は、発進装置（流体伝動装置）３と、オイルポンプ９と、エンジン等から入力軸（第２連結部材）４０に伝達された動力を変速して出力軸４１に伝達する自動変速機４と、これらを収容するトランスミッションケース（ケース）５とを備えている。

発進装置３は、トルクコンバータ２０と、エンジンのクランクシャフト等に連結されたフロントカバーと自動変速機４の入力軸４０とを接続及び切断可能なロックアップクラッチ２１と、フロントカバーと自動変速機４の入力軸４０との間で振動を減衰するダンパ機構２２とを備えている。トルクコンバータ２０は、フロントカバーに連結される入力側のポンプインペラ２３と、自動変速機４の入力軸４０に連結される出力側のタービンランナ２４と、ポンプインペラ２３及びタービンランナ２４の内側に配置されてタービンランナ２４からポンプインペラ２３への作動油の流れを整流するステータ２５と、図示しないステータシャフトにより支持されると共にステータ２５の回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチ２６とを備えている。尚、トルクコンバータ２０は、ステータ２５を有さない流体継手であってもよい。

オイルポンプ９は、ポンプボディとポンプカバーとを含むポンプアッセンブリ、チェーンまたはギヤ列を介してトルクコンバータ２０のポンプインペラ２３に連結された外歯ギヤ（インナーロータ）、当該外歯ギヤに噛合する内歯ギヤ（アウターロータ）等を有するギヤポンプとして構成されている。オイルポンプ９は、エンジン等からの動力により駆動され、図示しないオイルパンに貯留されている作動油（ＡＴＦ）を吸引して油圧制御装置５１（図４参照）へと圧送するようになっている。

自動変速機４は、１０段変速式の変速機として構成されており、入力軸４０と、図示しないデファレンシャルギヤ及びドライブシャフトを介して左右の後輪に連結される出力軸４１と、入力軸４０及び出力軸４１の軸方向に並べて配設されるシングルピニオン式の第１遊星歯車４２及び第２遊星歯車４３と、ダブルピニオン式遊星歯車とシングルピニオン式遊星歯車とを組み合わせて構成される複合遊星歯車機構としてのラビニヨ式遊星歯車機構（複合遊星歯車機構）４４とからなる変速ギヤ機構を備えている。また、自動変速機４は、入力軸４０から出力軸４１までの動力伝達経路を変更するための６個の摩擦係合要素（係合要素）として、第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、第３クラッチＣ３と、第４クラッチＣ４と、第１ブレーキＢ１と、第２ブレーキＢ２とを備えている。

本実施の形態では、第１及び第２遊星歯車４２，４３、並びにラビニヨ式遊星歯車機構４４は、発進装置３即ちエンジン側（図１における左側）から、ラビニヨ式遊星歯車機構４４、第２遊星歯車４３、第１遊星歯車４２という順番で並ぶようにトランスミッションケース５内に配置されている。これにより、ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、発進装置３に近接するように車両の前部側に配置され、第１遊星歯車４２は、出力軸４１に近接するように車両の後部側に配置され、第２遊星歯車４３は、ラビニヨ式遊星歯車機構４４と第１遊星歯車４２との間に配置されている。

第１遊星歯車４２は、外歯歯車である第１サンギヤ（第１回転要素）４２ｓと、第１サンギヤ４２ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第１リングギヤ（第３回転要素）４２ｒと、それぞれ第１サンギヤ４２ｓ及び第１リングギヤ４２ｒに噛合する複数の第１ピニオンギヤ４２ｐと、複数の第１ピニオンギヤ４２ｐを自転（回転）自在に保持する第１キャリヤ（第２回転要素）４２ｃとを備えている。本実施の形態では、第１遊星歯車４２のギヤ比λ１（第１サンギヤ４２ｓの歯数／第１リングギヤ４２ｒの歯数）は、例えば、λ１＝０．２７７と定められている。

第１遊星歯車４２の第１キャリヤ４２ｃは、入力軸４０に常時連結（固定）されている。これにより、エンジン等から入力軸４０に動力が伝達されている際、第１キャリヤ４２ｃには、エンジン等からの動力が入力軸４０を介して常時伝達されることになる。第１キャリヤ４２ｃは、第１遊星歯車４２の入力要素として機能し、また第１リングギヤ４２ｒは、第４クラッチＣ４の係合時に当該第１遊星歯車４２の出力要素として機能する。

第２遊星歯車４３は、外歯歯車である第２サンギヤ（第１回転要素）４３ｓと、第２サンギヤ４３ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第２リングギヤ（第３回転要素）４３ｒと、それぞれ第２サンギヤ４３ｓ及び第２リングギヤ４３ｒに噛合する複数の第２ピニオンギヤ４３ｐと、複数の第２ピニオンギヤ４３ｐを自転（回転）自在に保持する第２キャリヤ（第２回転要素）４３ｃとを備えている。本実施の形態では、第２遊星歯車４３のギヤ比λ２（第２サンギヤ４３ｓの歯数／第２リングギヤ４３ｒの歯数）は、例えば、λ２＝０．２４４と定められている。

第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓは、第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓに対して中間軸（第１連結部材）４７を介して一体化（常時連結）されており、当該第１サンギヤ４２ｓと常時一体（かつ同軸）に回転または停止するようになっている。但し、第１サンギヤ４２ｓと第２サンギヤ４３ｓとは、別体に構成されると共に図示しない連結部材を介して常時連結されてもよい。また、第２遊星歯車４３の第２キャリヤ４３ｃは、出力軸４１に常時連結されており、当該出力軸４１と常時一体（かつ同軸）に回転または停止するようになっている。これにより、第２キャリヤ４３ｃは、第２遊星歯車４３の出力要素として機能する。更に、第２遊星歯車４３の第２リングギヤ４３ｒは、第２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース５に対して固定可能で当該第２遊星歯車４３の固定可能要素として機能する。

ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、ダブルピニオン式遊星歯車である第３遊星歯車４５と、シングルピニオン式遊星歯車である第４遊星歯車４６とを組み合わせて構成される複合遊星歯車機構である。尚、各遊星歯車は、エンジン側から、第４遊星歯車４６、第３遊星歯車４５、第２遊星歯車４３、第１遊星歯車４２という順番で並ぶようにトランスミッションケース５内に配置されている。

ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、外歯歯車である第３サンギヤ（第１回転要素）４５ｓ及び第４サンギヤ（第１回転要素）４６ｓと、第３及び第４サンギヤ４５ｓ，４６ｓと同心円上に配置される内歯歯車である第３リングギヤ（第３回転要素）４５ｒと、第３サンギヤ４５ｓに噛合する複数の第３ピニオンギヤ（ショートピニオンギヤ）４５ｐと、第４サンギヤ４６ｓ及び複数の第３ピニオンギヤ４５ｐに噛合すると共に第３リングギヤ４５ｒに噛合する複数の第４ピニオンギヤ（ロングピニオンギヤ）４６ｐと、複数の第３ピニオンギヤ４５ｐ及び複数の第４ピニオンギヤ４６ｐを自転自在（回転自在）に保持する第３キャリヤ（第２回転要素）４５ｃとを備えている。

第３遊星歯車４５は、第３サンギヤ４５ｓと、第３キャリヤ４５ｃと、第３ピニオンギヤ４５ｐと、第４ピニオンギヤ４６ｐと、第３リングギヤ４５ｒとにより構成されている。第４遊星歯車４６は、第４サンギヤ４６ｓと、第３キャリヤ４５ｃと、第４ピニオンギヤ４６ｐと、第３リングギヤ４５ｒとにより構成されている。本実施の形態では、ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、第３遊星歯車４５のギヤ比λ３（第３サンギヤ４５ｓの歯数／第３リングギヤ４５ｒの歯数）が、例えば、λ３＝０．４８８となり、かつ第４遊星歯車４６のギヤ比λ４（第４サンギヤ４６ｓの歯数／第３リングギヤ４５ｒの歯数）が、例えば、λ４＝０．５８１となるように構成されている。

また、ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、第３サンギヤ４５ｓと、第３キャリヤ４５ｃと、第３リングギヤ４５ｒと、第４サンギヤ４６ｓとの４つの回転要素により構成されており、これら４つの回転要素のうち、第４サンギヤ４６ｓは、第１ブレーキＢ１により固定可能でラビニヨ式遊星歯車機構４４の固定可能要素として機能する。更に、第３キャリヤ４５ｃは、入力軸４０に常時連結（固定）されると共に、第１遊星歯車４２の第１キャリヤ４２ｃに常時連結される。これにより、エンジン等から入力軸４０に動力が伝達されている際、第３キャリヤ４５ｃには、エンジン等からの動力が入力軸４０を介して常時伝達されることになる。従って、第３キャリヤ４５ｃは、ラビニヨ式遊星歯車機構４４の入力要素として機能する。また、第３リングギヤ４５ｒは、第１クラッチＣ１及び中間軸４７を介して第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓ及び第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓに連結可能であると共に、第３クラッチＣ３を介して第２遊星歯車４３の第２リングギヤ４３ｒに連結可能であり、当該ラビニヨ式遊星歯車機構４４の第１出力要素として機能する。第３サンギヤ４５ｓは、第２クラッチＣ２及び中間軸４７を介して第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓ及び第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓに連結可能であり、当該ラビニヨ式遊星歯車機構４４の第２出力要素として機能する。

第１クラッチＣ１は、常時連結された第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓ及び第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓとラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３リングギヤ４５ｒとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第２クラッチＣ２は、常時連結された第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓ及び第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓとラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３サンギヤ４５ｓとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第３クラッチＣ３は、第２遊星歯車４３の第２リングギヤ４３ｒとラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３リングギヤ４５ｒとを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。第４クラッチＣ４は、第１遊星歯車４２の第１リングギヤ４２ｒと出力軸４１とを互いに接続すると共に、両者の接続を解除するものである。

第１ブレーキＢ１は、ラビニヨ式遊星歯車機構４４の第４サンギヤ４６ｓをトランスミッションケース５に対して回転不能に固定（接続）すると共に、当該第４サンギヤ４６ｓをトランスミッションケースに対して回転自在に解放するものである。第２ブレーキＢ２は、第２遊星歯車４３の第２リングギヤ４３ｒをトランスミッションケース５に対して回転不能に固定（接続）すると共に、当該第２リングギヤ４３ｒをトランスミッションケースに対して回転自在に解放するものである。

本実施の形態では、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４として、ピストン、複数の摩擦係合プレート（例えば、環状部材の両面に摩擦材を貼着することにより構成された摩擦プレート及び両面が平滑に形成された環状部材であるセパレータプレート）、それぞれに作動油が供給される係合油室及び遠心油圧キャンセル室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧クラッチが採用されている。また、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２としては、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレート及びセパレータプレート）、作動油が供給される係合油室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧ブレーキが採用されている。

図２は、自動変速機４の各変速段と第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の作動状態との標準的な関係を示す基本係合表である。また、図３は、自動変速機４における入力軸４０の回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す速度線図である（ただし、入力軸４０、即ち第１キャリヤ４２ｃ及び第３キャリヤ４５ｃの回転速度を値１とする）。

図３に示すように、シングルピニオン式の第１遊星歯車４２を構成する３つの回転要素、即ち第１サンギヤ４２ｓ、第１リングギヤ４２ｒ、第１キャリヤ４２ｃは、当該第１遊星歯車４２の速度線図（図３における左側の速度線図）上でギヤ比λ１に応じた間隔をおいて図中左側から第１サンギヤ４２ｓ、第１キャリヤ４２ｃ、第１リングギヤ４２ｒという順番で並んでいる。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第１サンギヤ４２ｓを自動変速機４の第１回転要素とし、第１キャリヤ４２ｃを自動変速機４の第２回転要素とし、第１リングギヤ４２ｒを自動変速機４の第３回転要素とする。従って、第１遊星歯車４２は、速度線図上でギヤ比λ１に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機４の第１回転要素、第２回転要素及び第３回転要素を有する。

また、シングルピニオン式の第２遊星歯車４３を構成する３つの回転要素、即ち第２サンギヤ４３ｓ、第２リングギヤ４３ｒ、第２キャリヤ４３ｃは、当該第２遊星歯車４３の速度線図（図３における中央の速度線図）上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて図中左側から第２サンギヤ４３ｓ、第２キャリヤ４３ｃ、第２リングギヤ４３ｒという順番で並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第２サンギヤ４３ｓを自動変速機４の第４回転要素とし、第２キャリヤ４３ｃを自動変速機４の第５回転要素とし、第２リングギヤ４３ｒを自動変速機４の第６回転要素とする。従って、第２遊星歯車４３は、速度線図上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機４の第４回転要素、第５回転要素及び第６回転要素を有する。

更に、ラビニヨ式遊星歯車機構４４を構成する４つの回転要素、即ち第４サンギヤ４６ｓ、第３キャリヤ４５ｃ、第３リングギヤ４５ｒ、第３サンギヤ４５ｓは、この順番で図中左側からシングル式の第３遊星歯車４５のギヤ比λ３及びダブルピニオン式の第４遊星歯車４６のギヤ比λ４に応じた間隔をおいて当該ラビニヨ式遊星歯車機構４４の速度線図（図３における右側の速度線図）上に並ぶ。このような速度線図での並び順に従い、本実施の形態では、第４サンギヤ４６ｓを自動変速機４の第７回転要素とし、第３キャリヤ４５ｃを自動変速機４の第８回転要素とし、第３リングギヤ４５ｒを自動変速機４の第９回転要素とし、第３サンギヤ４５ｓを自動変速機４の第１０回転要素とする。従って、ラビニヨ式遊星歯車機構４４は、速度線図上でギヤ比λ３，λ４に応じた間隔をおいて順番に並ぶ自動変速機４の第７回転要素、第８回転要素、第９回転要素、第１０回転要素を有する。

自動変速機４の制御装置Ｕは、図４に示すように、運転者のレンジ操作、車速及び運転者のトルク要求であるアクセル開度等の各種信号を入力して、制御信号を出力する（電子）制御部（ＥＣＵ）５０と、多数のリニアソレノイドバルブ等のバルブを有する油圧制御装置５１とを備える。制御部５０は、上記各信号により変速段を判断し、油圧制御装置５１の各リニアソレノイドバルブに各制御油圧信号を出力し、該油圧制御装置５１は、各制御油圧信号により調圧された油圧を、自動変速機４の各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４及びブレーキＢ１，Ｂ２の油圧サーボに出力する。

以上のように構成された自動変速機４では、図１のスケルトン図に示す各第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が、図２の基本係合表に示す組み合わせで係脱されることにより、図３の速度線図のような回転速度比で、前進１速段（１ｓｔ）〜前進１０速段（１０ｔｈ）、及び後進１速段（Ｒｅｖ）が達成される。

ついで、本実施の形態の要部となる所定変速段（４速段及び７速段）への変速に係る、自動変速機の制御装置の実施の形態について、図５乃至図１０に沿って説明する。まず、図５に沿って、基本的なフローについて説明する。

制御部５０は、現在、自動変速機４がどの変速段（変速前変速段）にあるかを認識する（ステップＳ１）。制御部５０が、車速及びアクセル開度により、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段（例えば４速段、７速段）への変速を判断すると（ステップＳ２）、変速前変速段と所定変速段との組合せにより、変速前変速段の係合要素から上記所定変速段を達成するための係合要素へ切換える際、切換え係合要素の少ない係合要素の組合せを選択する（ステップＳ３）。そして、該選択された係合要素により、上記所定変速段への変速作動が行われ（ステップＳ４）、該所定変速段への変速が完了する（ステップＳ５）。なお、上記ステップＳ２，Ｓ３が、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段への変速判断に基づき、変速前変速段に応じて上記所定変速段の係合要素の組合せを選択する判断手段を構成する。

自動変速機４にあっては、図６に示すように、前進４速段は、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２を係合することにより達成され、更にその他の第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１のいずれか１個を係合するようにする（黒丸参照）。また、入力軸４０及び出力軸４１が同一回転となる直結段である前進７速段は、４個のクラッチの内の少なくとも３個のクラッチが係合することにより達成される（２重丸参照）。即ち、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４のいずれか３個を係合することにより、第１遊星歯車４２、第２遊星歯車４３、ラビニヨ式遊星歯車機構４４が一体回転することで入力軸４０の回転速度と出力軸４１の回転速度とが一致する７速段が達成される。なお、７速段は、第１〜第４クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のすべてが係合しても達成される。従って、本自動変速機４では、４速段及び７速段が、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段となる。

７速段は、基本的には図２に示すように、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４が係合し、外の係合要素Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２は解放されている。これにより、隣接する変速段へのアップシフト及びダウンシフトは、２要素間の掴み替えにより容易に行うことができる。即ち、７−６変速では、第３クラッチＣ３の解放と第１ブレーキＢ１の係合により、７−８変速は、第１クラッチＣ１の解放及び第１ブレーキＢ１の係合により容易に行い得る。

図７は、本実施の形態による各変速段から７速段への変速の際の係合関係を示す。１０−７変速では、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が係合している１０速段から、第４クラッチＣ４を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放することにより、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を係合した７速段が達成される。これにより、基本パターンに比して、第２クラッチＣ２を係合した状態に保持して、第１クラッチＣ１の係合が不要となり、変速作動が容易となる。

９−７変速は、第４クラッチＣ４を係合すると共に、第１ブレーキＢ１を解放して行われる。該９−７変速は、２要素間の掴み替えで基本パターンと同じである。８−７変速及び６−７変速も、上述したように、２要素間の掴み替えからなる基本パターンと同じである。４−７変速は、基本パターンの４速段（第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の係合）では２要素間の掴み替えでは達成できず、後述する基本係合表と異なる係合関係の４速段を用いるので、図９で説明する。また、３−７変速では、第２クラッチＣ２を共通に用いることは可能であっても、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４の係合及び第１ブレーキＢ１の解放が必要となり、２要素間の掴み替えではできない（成立せず）。２−７変速も同様に成立しない。

５−７変速は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合されている５速段から、第１クラッチＣ１を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放することにより、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４が係合した７速段が達成される。これにより、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４を係合保持したまま、基本パターンによる第２クラッチＣ２の解放及び第３クラッチＣ３の係合が不要となり、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能となる。

１−７変速は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合している１速段から、第４クラッチＣ４を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放することにより、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４が係合した７速段が達成される。これにより、第１クラッチＣ１及び第２クラッチＣ２を係合保持したまま、基本パターンによる第２クラッチＣ２の解放及び第３クラッチＣ３の係合が不要となり、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能となる。

上記図７に示すメインパターンは、第４クラッチＣ４を係合することを優先している。これは、４速段から８速段まで第４クラッチＣ４が係合状態に保持されるため、７速段から他の変速段への変速作動が容易となるためである。また、変速前変速段において第４クラッチＣ４が係合している場合には、油圧サーボのチャンバ面積が広い等のトルク感度の低いクラッチを優先している。トルク感度が低いことにより、制御性が優れ、変速ショックを抑えることが可能となる。

図８は、同じく７速段への変速作動の係合表を示すが、図７とは異なるサブパターンを示す。１０−７変速は、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が係合している１０速段から、第１クラッチＣ１を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を係合した７速段を達成する。該１０−７変速でも、第２クラッチＣ２を共通に保持して、２要素間の掴み替えにより容易に変速が可能となる。９−７変速は、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が係合している９速段から、第２クラッチＣ２を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３を係合した７速段を達成する。この場合でも、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

８−７変速は、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合している８速段から、第２クラッチＣ２を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を係合した７速段を達成する。この場合も同様に、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。６−７変速は、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合している６速段から、第２クラッチＣ２を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第４クラッチＣ４を係合した７速段を達成する。この場合も同様に、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

５−７変速は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合している５速段から、第３クラッチＣ３を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を係合した７速段を達成する。この場合も同様に２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

４−７変速は、４速段を基本パターンと異なる係合を用いるので、図１０に基づき後述する。３−７変速及び２−７変速は、図７と同様に、２要素間の掴み替えでは成立しない。１−７変速は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合した１速段から、第３クラッチＣ３を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放して、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第３クラッチＣ３を係合した７速段を達成する。この場合も同様に２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

所定変速段である前進４速段の基本パターンは、図２に示すように、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合して、外の係合要素Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を解放している。図９及び図１０に、本実施の形態による各変速段から４速段への変速パターンを示す。図９に、トルク感度の低いクラッチを優先したメインパターンを示し、図１０に、それ以外のサブパターンを示す。トルク感度が低いクラッチは、制御性に優れ、変速ショックを抑えることが可能となる。

図９及び図１０において、１０−４変速及び９−４変速は、２要素間の掴み替えによる変速作動は不可であり、成立しない。まず、図９に基づき、メインパターンについて説明する。８−４変速は、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した８速段から、第３クラッチＣ３を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を係合した４速段を達成する。該変速は、基本パターン（係合表）と同じであるが、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

７−４変速は、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４が係合した７速段から、第３クラッチＣ３を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。これにより、第１クラッチＣ１を係合した状態及び第１ブレーキＢ１を解放した状態に保持したままで、これら係合要素の掴み替えを必要とする基本パターンに比して、２要素間の掴み替えで足りる本変速パターンは、容易な変速作動が可能となる。反対に、４−７変速の場合も、４速段を第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２を係合した状態として、第３クラッチＣ３を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放することにより、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能となる。

６−４変速は、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した６速段から、第１クラッチＣ１を解放すると共に、第２ブレーキＢ２を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を係合した４速段を達成する。該変速パターンは、基本変速パターンと同じであるが、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。５−４変速は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第ブレーキＢ１が係合した５速段から、第２クラッチＣ２を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も基本パターンと同じであるが、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。３−４変速は、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した３速段から、第２クラッチＣ２を解放すると共に第４クラッチＣ４を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。該変速パターンも基本パターンと同じであるが、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。２−４変速は、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した２速段から、第１クラッチＣ１を解放すると共に第４クラッチＣ４を係合して、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。該変速パターンも基本パターンと同じであるが、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

１−４変速は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２が係合した１速段から、第１クラッチＣ１を解放すると共に第４クラッチＣ４を係合して、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４、第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。これにより、第２クラッチＣ２を係合したまま保持して、基本パターンでは必要となる第２クラッチＣ２の解放及び第１ブレーキＢ１の係合を必要とせず、２要素間の掴み替えによる変速作動が可能となる。

図１０に沿って、サブパターンによる４速段への変速について説明する。８−４変速では、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した８速段から、第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

７−４変速は、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４が係合した７速段から、第１クラッチＣ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。４−７変速においても、４速段を第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２を係合状態として、第１クラッチＣ１を係合すると共に第２ブレーキＢ２を解放して、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４を係合した７速段を達成する。この場合も同様に、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

６−４変速は、第１クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した６速段から、第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。５−４変速は、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第１ブレーキＢ１が係合した５速段から、第１ブレーキＢ１を解放すると共に第２ブレーキＢ２を係合して、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

３−４変速は、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が係合した３速段から、第４クラッチＣ４を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

２−４変速は、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を係合した２速段から、第４クラッチＣ４を係合すると共に第１ブレーキＢ１を解放して、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。１−４変速は、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２及び第２ブレーキＢ２を係合した１速段から、第２クラッチＣ２を解放すると共に第４クラッチＣ４を係合して、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２が係合した４速段を達成する。この場合も同様に、２要素間の掴み替えにより容易に変速可能である。

上述したように、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕによれば、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１及び第２ブレーキＢ１，Ｂ２を有する複数の係合要素が複数の組合せで変速段を形成可能な所定変速段（４速段及び７速段）への変速に際して、変速前の変速段に応じて、所定変速段の係合要素を適宜選択し、２要素間の掴み替えにより該所定変速段への変速が達成されるようにしている。これにより、所定変速段への変速を、容易にかつ高い応答性で変速することができる。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、変速ギヤ機構は、所定変速段以外の第１の変速段から所定変速段へ変速する場合に所定変速段を達成する第１の組合せと、所定変速段以外の第２の変速段から所定変速段へ変速する場合に所定変速段を達成すると共に、第１の組合せとは異なる組合せである第２の組合せと、を有している。即ち、変速ギヤ機構は、例えば、第１の変速段である８速段から７速段へ変速する場合に７速段を達成する第１の組合せである第１クラッチＣ１、第３及び第４クラッチＣ３，Ｃ４と、１速段から７速段へ変速する場合に７速段を達成すると共に、第１の組合せとは異なる組合せの第２の組合せである第１及び第２クラッチＣ１，Ｃ２、第４クラッチＣ４と、を有するようにしている。

これにより、本自動変速機４の制御装置Ｕによれば、１つの所定変速段を形成するために係合要素の組合せが複数存在し、どの変速段から所定変速段に変速するかによって選択される組合せが異なるようにできる。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、所定変速段を達成する係合要素の複数の組合せのうち、変速前の変速段で係合される係合要素から所定変速段への変速のために、１つの係合要素を解放し、他の１つの係合要素を係合する組合せが選択される。例えば、６速段で係合される係合要素（第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１）から７速段への変速のために、１つの係合要素である第１ブレーキＢ１を解放し、他の１つの係合要素である第３クラッチＣ３を係合する組合せが選択される。即ち、変速前の変速段で係合される係合要素から所定変速段への変速のために係合又は解放される係合要素が少ない組合せが選択されるようにしている。

これにより、本自動変速機４の制御装置Ｕによれば、変速前の変速段から所定変速段への変速のために係合又は解放される係合要素が最小限となる組合せが選択されるので、所定変速段への変速を容易かつ高い応答性で行うことができる。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、係合要素が４個のクラッチ及び２個のブレーキからなり、所定変速段（４速段）が、１個のクラッチと１個のブレーキとを係合する外、残りの３個のクラッチ及び１個のブレーキのいずれか１個を係合することにより達成されるようにしている。これにより、広い選択肢の中から適正な係合要素の組合せを選択することができる。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、係合要素が４個のクラッチ及び２個のブレーキからなり、所定変速段（７速段）が、４個のクラッチの内の少なくともいずれか３個のクラッチを係合することにより達成されるようにしている。これにより、多くの変速段から少ない係合要素の掴み替えにより変速が可能となる。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、変速ギヤ機構は、第１〜第４遊星歯車４２，４３，４５，４６と、入力軸４０と、出力軸４１とを備え、係合要素は、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４及び第１及び第２ブレーキＢ１，Ｂ２からなり、第１遊星歯車４２は、第１サンギヤ４２ｓと、入力軸４０に連結可能な第１キャリヤ４２ｃと、第１リングギヤ４２ｒとを有し、第２遊星歯車４３は、第２サンギヤ４３ｓと、出力軸４１に連結する第２キャリヤ４３ｃと、第２リングギヤ４３ｒとを有し、第４クラッチＣ４は、第１遊星歯車４２に連結し、第２ブレーキＢ２は、第２リングギヤ４３ｒに連結し、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３とは、第１遊星歯車４２及び第２遊星歯車４３と、第３遊星歯車４５及び第４遊星歯車４６と、の間で、動力伝達可能であり、第１ブレーキＢ１は、第４遊星歯車４６に連結するようにしている。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、変速ギヤ機構は、第１〜第４遊星歯車４２，４３，４５，４６と、入力軸４０と、出力軸４１とを備え、係合要素は、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４及び第１及び第２ブレーキＢ１，Ｂ２からなり、第１遊星歯車４２は、第１サンギヤ４２ｓと、入力軸４０に連結する第１キャリヤ４２ｃと、第１リングギヤ４２ｒとを有し、第２遊星歯車４３は、第２サンギヤ４３ｓと、出力軸４１に連結する第２キャリヤ４３ｃと、第２リングギヤ４３ｒとを有し、第４クラッチＣ４は、第１遊星歯車４２と第２遊星歯車４３とを連結可能であり、第２ブレーキＢ２は、第２リングギヤ４３ｒに連結し、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３とは、第１遊星歯車４２及び第２遊星歯車４３と、第３遊星歯車４５及び第４遊星歯車４６と、の間で、動力伝達可能であり、第１ブレーキＢ１は、第４遊星歯車４６に連結するようにしている。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、変速ギヤ機構は、第１〜第４遊星歯車４２，４３，４５，４６と、入力軸４０と、出力軸４１とを備え、係合要素は、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４及び第１及び第２ブレーキＢ１，Ｂ２からなり、第１遊星歯車４２は、第１サンギヤ４２ｓと、入力軸４０に連結する第１キャリヤ４２ｃと、第１リングギヤ４２ｒとを有し、第２遊星歯車４３は、第１サンギヤ４２ｓに連結する第２サンギヤ４３ｓと、出力軸４１に連結する第２キャリヤ４３ｃと、第２リングギヤ４３ｒとを有し、第４クラッチＣ４は、第１リングギヤ４２ｒと第２キャリヤ４３ｃとを連結可能であり、第２ブレーキＢ２は、第２リングギヤ４３ｒに連結し、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３とは、第１遊星歯車４２及び第２遊星歯車４３と、第３遊星歯車４５及び第４遊星歯車４６と、の間で、動力伝達可能であり、第１ブレーキＢ１は、第４遊星歯車４６に連結するようにしている。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、変速ギヤ機構は、トランスミッションケース５と、入力軸４０と、出力軸４１と、それぞれ第１〜第３回転要素を有する第１及び第２遊星歯車４２，４３と、第３及び第４遊星歯車４５，４６を組み合わせてなる４つの回転要素を有するラビニヨ式遊星歯車機構４４と、ラビニヨ式遊星歯車機構４４の４つの回転要素のうちの１つの回転要素と、第１遊星歯車４２の第１キャリヤ４２ｃと、を連結する入力軸４０と、第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓと、第２遊星歯車４３の第１サンギヤ４３ｓと、を連結する中間軸４７と、を備え、複数の係合要素は、第１〜第４遊星歯車４２，４３，４５，４６のうちの２つの遊星歯車間を連結可能な第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４と、第１〜第４遊星歯車４２，４３，４５，４６のうちの１つの遊星歯車とトランスミッションケース５とを連結可能な第１及び第２ブレーキＢ１，Ｂ２と、からなるようにしている。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、変速ギヤ機構は、シングルピニオン式の第１遊星歯車４２及び第２遊星歯車４３と、ダブルピニオン式遊星歯車４５とシングルピニオン式遊星歯車４６とを組合せたラビニヨ式遊星歯車機構４４と、を備え、第１遊星歯車４２の第１キャリヤ４２ｃ及びラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３キャリヤ４５ｃが入力軸４０に連結され、第２遊星歯車４３の第２キャリヤ４３ｃが出力軸４１に連結され、第１遊星歯車４２の第１サンギヤ４２ｓと第２遊星歯車４３の第２サンギヤ４３ｓとが一体に連結され、一体に連結された第１サンギヤ４２ｓ及び第２サンギヤ４３ｓとラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３リングギヤ４５ｒとの間に第１クラッチＣ１を介在し、一体に連結された第１サンギヤ４２ｓ及び第２サンギヤ４３ｓとラビニヨ式遊星歯車機構４４のダブルピニオン式遊星歯車４５の第３サンギヤ４５ｓとの間に第２クラッチＣ２を介在し、第２遊星歯車４３の第２リングギヤ４３ｒとラビニヨ式遊星歯車機構４４の第３リングギヤ４５ｒとの間に第３クラッチＣ３を介在し、第１遊星歯車４２の第１リングギヤ４２ｒと出力軸４１との間に第４クラッチＣ４を介在し、ラビニヨ式遊星歯車機構４４のシングルピニオン式遊星歯車４６の第４サンギヤ４６ｓを第１ブレーキＢ１に連結し、第２リングギヤ４３ｒを第２ブレーキＢ２に連結し、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を適宜係合又は解放することにより前進１０速段、後進１速段を達成してなるようにしている。

これにより、本自動変速機４の制御装置Ｕによれば、前進１０速段の多段式自動変速機において、所定変速段への変速を、係合する係合要素の複数の組合せから選択して確実にかつ素早く達成することができる。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、所定変速段が、第４クラッチＣ４及び第２ブレーキＢ２を係合することにより達成され、他の、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１のいずれか１個を係合する変速段であるようにしている。これにより、例えば、４速段が形成され、多くの係合要素の組合せから選択して適正な変速を容易に行うことができる。

また、本実施の形態に係る自動変速機４の制御装置Ｕでは、所定変速段が、第１クラッチＣ１、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３及び第４クラッチＣ４の少なくともいずれか３個を係合することにより達成され、第１〜第４遊星歯車４２，４３，４５，４６が一体回転することで入力軸４０の回転速度と出力軸４１の回転速度とが一致する変速段であるようにしている。これにより、例えば、７速段が形成され、４個のクラッチＣ１〜Ｃ４の内のいずれか３個のクラッチを選択して、適正な変速を容易に行うことができる。また、７速段は、直結段であり、４個のクラッチをすべて係合することにより、全ての遊星歯車を直結して、引き摺りトルクを低減することが可能となる。

なお、本自動変速機４に限らず、係合する係合要素が複数の組合せを有する所定変速段への変速に対して、同様に適用可能である。

４ 自動変速機
５ トランスミッションケース（ケース）
４０ 入力軸（第２連結部材）
４１ 出力軸
４２ 第１遊星歯車（変速ギヤ機構）
４２ｓ 第１サンギヤ（第１回転要素）
４２ｃ 第１キャリヤ（第２回転要素）
４２ｒ 第１リングギヤ（第３回転要素）
４３ 第２遊星歯車（変速ギヤ機構）
４３ｓ 第２サンギヤ（第１回転要素）
４３ｃ 第２キャリヤ（第２回転要素）
４３ｒ 第２リングギヤ（第３回転要素）
４４ ラビニヨ式遊星歯車機構（変速ギヤ機構、複合遊星歯車機構）
４５ ダブルピニオン式遊星歯車（第３遊星歯車）
４５ｓ 第３サンギヤ（第１回転要素）
４５ｃ 第３キャリヤ（第２回転要素）
４５ｒ 第３リングギヤ（第３回転要素）
４６ シングルピニオン式遊星歯車（第４遊星歯車）
４６ｓ 第４サンギヤ（第１回転要素）
４７ 中間軸（第１連結部材）
Ｃ１ 第１クラッチ（係合要素）
Ｃ２ 第２クラッチ（他のクラッチ、係合要素）
Ｃ３ 第３クラッチ（係合要素）
Ｃ４ 第４クラッチ（係合要素）
Ｂ１ 第１ブレーキ（係合要素）
Ｂ２ 第２ブレーキ（係合要素）
Ｕ 制御装置

Claims (7)

1. 複数の係合要素と、これら係合要素を係合又は解放することにより伝動経路を変更して多段に変速し得る変速ギヤ機構と、を備えた自動変速機の制御装置において、
   前記変速ギヤ機構は、同一の変速段である所定変速段を達成するために係合する係合要素の組合せを複数備え、
   前記所定変速段への変速に際して、変速前の変速段に応じて前記所定変速段の係合要素の組合せを変更する、
   ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
2. 前記所定変速段を達成する前記係合要素の複数の組合せのうち、前記変速前の変速段で係合される係合要素から前記所定の変速段への変速のために係合又は解放される係合要素が少ない組合せが選択される、
   請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記係合要素が４個のクラッチ及び２個のブレーキからなり、
   前記所定変速段が、１個のクラッチと１個のブレーキとを係合する外、残りの３個のクラッチ及び１個のブレーキのいずれか１個を係合することにより達成される、
   請求項１又は２記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記係合要素が４個のクラッチ及び２個のブレーキからなり、
   前記所定変速段が、前記４個のクラッチの内の少なくともいずれか３個のクラッチを係合することにより達成される、
   請求項１又は２記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記変速ギヤ機構は、シングルピニオン式の第１遊星歯車及び第２遊星歯車と、ダブルピニオン式遊星歯車とシングルピニオン式遊星歯車とを組合せたラビニヨ式遊星歯車機構と、を備え、
   前記第１遊星歯車の第１キャリヤ及び前記ラビニヨ式遊星歯車機構の第３キャリヤが入力軸に連結され、前記第２遊星歯車の第２キャリヤが出力軸に連結され、前記第１遊星歯車の第１サンギヤと前記第２遊星歯車の第２サンギヤとが一体に連結され、
   前記一体に連結された第１サンギヤ及び第２サンギヤと前記ラビニヨ式遊星歯車機構の第３リングギヤとの間に第１クラッチを介在し、前記一体に連結された第１サンギヤ及び第２サンギヤと前記ラビニヨ式遊星歯車機構のダブルピニオン式遊星歯車の第３サンギヤとの間に第２クラッチを介在し、前記第２遊星歯車の第２リングギヤと前記ラビニヨ式遊星歯車機構の第３リングギヤとの間に第３クラッチを介在し、前記第１遊星歯車の第１リングギヤと前記出力軸との間に第４クラッチを介在し、
   前記ラビニヨ式遊星歯車機構のシングルピニオン式遊星歯車の第４サンギヤを第１ブレーキに連結し、前記第２リングギヤを第２ブレーキに連結し、
   前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第３クラッチ、前記第４クラッチ、前記第１ブレーキ及び前記第２ブレーキを適宜係合又は解放することにより前進１０速段、後進１速段を達成してなる、
   請求項１ないし４のいずれか１項記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記所定変速段が、前記第４クラッチ及び前記第２ブレーキを係合する外、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第１ブレーキのいずれか１個を係合することにより達成される４速段である、
   請求項５記載の自動変速機の制御装置。
7. 前記所定変速段が、前記第１クラッチ、前記第２クラッチ、前記第３クラッチ及び前記第４クラッチの少なくともいずれか３個を係合することにより達成される７速段である、
   請求項５記載の自動変速機の制御装置。

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