JP2017198280A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】特定変速段を利用することで掴み替え動作が必要となる摩擦係合要素の数を削減することが可能な変速パターンに制約を受けることのない自動変速機を提供する。【解決手段】第２クラッチＣ２が解放状態となって第７速段が成立している状態で第３サンギヤ４５ｓと中間軸４７との間で回転差が生じない構成とされた自動変速機４に対し、第２、第３クラッチＣ２，Ｃ３および第１ブレーキＢ１が係合状態となる第１０速段から、第１、第３、第４クラッチＣ１，Ｃ３，Ｃ４が係合状態となる第７速段への変速時、第４クラッチの係合、第１ブレーキの解放を行って第２クラッチ係合状態での第７速段を成立させた後、第１クラッチの係合、第２クラッチの解放を行って第２クラッチ解放状態での第７速段に移行させる。この移行時、第３サンギヤ４５ｓおよび中間軸４７の回転変化は生じないため、この移行動作が制限されることはない。【選択図】図１

Description

本発明は、複数の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることによって複数の変速段のうち一つの変速段が成立する自動変速機に適用される制御装置に関する。
従来、動力伝達経路上において、一対の回転要素を連結させる係合状態と、これら回転要素を切り離す解放状態との間で切り替え可能な複数の摩擦係合要素を備え、これら摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることで変速段が切り替え可能とされた自動変速機が知られている。
また、特許文献１には、所定の変速段（例えば第５速段；この特許文献１では特定変速段と称している）を成立させるために係合される摩擦係合要素と、この特定変速段が成立している状態で更に係合してもその変速段（変速比）が変化しない摩擦係合要素（以下、追加摩擦係合要素という場合もある）とが含まれた自動変速機が開示されている。これにより、追加摩擦係合要素が係合されている変速段（特定変速段以外の変速段）から前記特定変速段への変速動作、および、前記特定変速段から追加摩擦係合要素が係合される変速段（特定変速段以外の変速段）への変速動作において、前記特定変速段では追加摩擦係合要素を係合させるようにすることで、追加摩擦係合要素の掴み替えを不要にし、これによって、掴み替えが必要となる摩擦係合要素の数を削減できるようにしている。
特開２０１４−２０２２４９号公報
しかしながら、前記特許文献１のものにあっては、追加摩擦係合要素によって連結状態と切り離し状態とが切り替えられる回転要素対は、その切り離し状態（追加摩擦係合要素の解放状態）において回転差が生じているものとなっている。つまり、特定変速段を維持したまま、回転要素対を連結させるべく追加摩擦係合要素を係合させる場合や、この回転要素対を切り離すべく追加摩擦係合要素を解放させる場合には、この追加摩擦係合要素の係合力の変化に伴って回転要素の回転速度が変化するものとなっている。このため、前記切り離し状態における回転要素対の回転差が大きい場合には、追加摩擦係合要素の耐久性等を考慮すると、この回転要素対の連結や切り離しを行うことが制限される場合がある。その結果、前記追加摩擦係合要素を利用することで掴み替え動作が必要となる摩擦係合要素の数を削減することが可能となる、といった変速パターンは制限されることになる。つまり、前記切り離し状態における回転要素対の回転差が大きい場合には、前記追加摩擦係合要素を利用した変速動作が不可能になってしまい、前記の技術（追加摩擦係合要素を利用した変速動作）の適用可能範囲が制約されるものとなっていた。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、掴み替え動作が必要となる摩擦係合要素の数を削減することが可能な変速パターンを拡張可能な自動変速機の制御装置を提供することにある。
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、一対の回転要素を連結させる係合状態と、これら回転要素を切り離す解放状態との間で切り替え可能なクラッチ機構を含む複数の摩擦係合要素を備え、これら摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることによって複数の変速段のうち一つの変速段が成立する自動変速機に適用される制御装置を前提とする。この自動変速機の制御装置に対し、前記複数の変速段のうち少なくとも一つの変速段は、所定の摩擦係合要素が係合状態となって当該変速段が成立している状態において、解放状態にある特定のクラッチ機構によって切り離されている状態で回転差が生じていない一対の回転要素である同期回転要素対が存在する特定変速段となっている。そして、変速動作の開始から終了までの間の変速段として前記特定変速段が含まれる場合、その変速動作において、前記特定のクラッチ機構を係合状態にすることで前記同期回転要素対を連結させて前記特定変速段が成立している状態を経由させる構成としている。
この特定事項により、自動変速機の変速動作の開始から終了までの間の変速段として特定変速段が含まれる場合、その変速動作において、前記特定のクラッチ機構を係合状態にすることで前記同期回転要素対を連結させて前記特定変速段が成立している状態を経由させる。
例えば、特定変速段以外の変速段から特定変速段への変速時において、この特定変速段以外の変速段が同期回転要素対を連結させることで成立するものである場合には、前記同期回転要素対が連結した特定変速段を成立させるようにする。これにより、この特定変速段を成立させるに当たって、同期回転要素対を連結させるためのクラッチ機構（前記特定のクラッチ機構）の掴み替えは不要になる。このため、掴み替えが必要な摩擦係合要素の数を削減することができる。なお、このようにして特定変速段を成立させた後には、特定のクラッチ機構を解放状態にすることで同期回転要素対を切り離して前記特定変速段が成立する（維持される）状態にする。また、特定変速段から特定変速段以外の変速段への変速時において、この特定変速段以外の変速段が同期回転要素対を連結させることで成立するものである場合には、予め前記同期回転要素対が連結した特定変速段を成立させておく。これによっても、この特定変速段以外の変速段を成立させるに当たって、同期回転要素対を連結させるためのクラッチ機構（前記特定のクラッチ機構）の掴み替えは不要になる。このため、掴み替えが必要な摩擦係合要素の数を削減することができる。なお、この場合、予め、特定のクラッチ機構が解放状態にあって同期回転要素対が切り離されて特定変速段が成立している状態から、特定のクラッチ機構を係合状態にすることで同期回転要素対を連結して特定変速段が成立する状態にしておく。
また、前記変速動作において、特定のクラッチ機構が係合状態となって同期回転要素対が連結されて特定変速段が成立している状態から、特定のクラッチ機構を解放状態にして同期回転要素対を切り離して特定変速段が成立する状態に移行させる際や、特定のクラッチ機構が解放状態となって同期回転要素対が切り離されて特定変速段が成立している状態から、特定のクラッチ機構を係合状態にして同期回転要素対を連結して特定変速段が成立する状態に移行させる際において、この同期回転要素対は、切り離されている状態では回転差が生じていないため、前記特定のクラッチ機構の係合力の変化に伴って回転要素の回転速度が変化することはない。つまり、摩擦係合要素（前記特定のクラッチ機構）の耐久性等に悪影響を及ぼすことがない。このため、この回転要素対の連結や切り離しを行うことが制限されることはない。従って、前述した特定のクラッチ機構を利用することで掴み替えが必要となる摩擦係合要素の数を削減することが可能となる、といった変速パターンが制限されることはなく、特定のクラッチ機構を利用した変速動作の適用範囲の拡大を図ることができる。
また、各変速段は、複数の摩擦係合要素のうち３つの摩擦係合要素を係合状態とすることによって成立するものであり、前記特定変速段は、前記特定のクラッチ機構を含む４つの摩擦係合要素のうち少なくとも３つの摩擦係合要素を係合状態とし、他の摩擦係合要素を解放状態とすることで成立するものとなっていることが好ましい。
これによれば、前記４つの摩擦係合要素のうち何れの摩擦係合要素も前記特定のクラッチ機構として機能させることが可能であり、この特定のクラッチ機構として機能する摩擦係合要素を係合状態にすることで、それに対応した同期回転要素対を連結させて特定変速段が成立している状態を経由させる変速パターンでの変速を行わせることが可能になる。このため、特定のクラッチ機構を利用した変速動作の適用範囲の更なる拡大を図ることができる。
また、変速動作開始時の変速段が前記特定変速段とは異なり且つ前記特定のクラッチ機構が係合状態となって前記同期回転要素対が連結されることで成立する変速段であり、変速動作終了時の変速段が前記特定変速段である場合、この変速動作開始時の変速段から特定変速段への変速動作は、前記同期回転要素対の連結状態を維持するように前記特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま前記特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替え、その後、前記特定のクラッチ機構を解放状態にして前記同期回転要素対が切り離された状態で前記特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素を係合状態とすることが好ましい。
これによれば、同期回転要素対の連結状態を維持するように特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えた時点で、目標とする変速段（変速動作終了時の変速段である特定変速段）が得られることになる。このため、特定変速段が成立するまでの時間の短縮化を図ることができる。例えば連続しない変速段への変速動作（所謂、飛び変速動作）が要求された場合に、目標変速段（特定変速段）が成立するまでの時間の短縮化を図ることができる。また、変速動作開始時の変速段と変速動作終了時の変速段との間に他の変速段が介在することがないため、変速動作が円滑である。また、この特定変速段（特定のクラッチ機構の係合状態を維持したままでの特定変速段）が成立した後、特定のクラッチ機構を解放状態にすると共に他の摩擦係合要素を係合状態にすることで同期回転要素対が切り離された状態で特定変速段が成立されることになるが、この動作では変速段は変化しないため、この動作によるショックは生じない。また、前述したように、同期回転要素対は、切り離されている状態では回転差が生じていないため、特定のクラッチ機構の耐久性等に悪影響を及ぼすことなく特定のクラッチ機構の解放動作が行われることになる。例えば、この動作は、次回の変速動作において解放状態にすべきクラッチ機構と係合状態にすべき摩擦係合要素とを考慮した動作となっており、次回の変速動作を円滑に行うことを可能にするものである。
また、変速動作開始時の変速段が前記特定変速段であり、変速動作終了時の変速段が前記特定変速段とは異なり且つ前記特定のクラッチ機構が係合状態となって前記同期回転要素対が連結されることで成立する変速段である場合、この特定変速段から変速動作終了時の変速段への変速動作は、前記特定のクラッチ機構を解放状態にして前記同期回転要素対を切り離して前記特定変速段が成立している状態から、前記特定のクラッチ機構を係合状態にして前記同期回転要素対を連結させて前記特定変速段が成立する状態にし、その後、前記同期回転要素対の連結状態を維持するように前記特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま前記変速動作終了時の変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることが好ましい。
これによれば、同期回転要素対の連結状態を維持するように特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま変速動作終了時の変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることで、目標とする変速段（変速動作終了時の変速段）が得られることになる。このため、変速動作開始時の変速段（特定変速段）と変速動作終了時の変速段との間での変速が飛び変速であったとしても、係合状態と解放状態との間で切り替わる摩擦係合要素の数を少なくすることができ（例えば一対の摩擦係合要素の掴み替えのみで済み）、変速ショックを抑制することができる。また、前述したように、同期回転要素対は、切り離されている状態では回転差が生じていないため、特定のクラッチ機構の耐久性等に悪影響を及ぼすことなく特定のクラッチ機構の係合動作が行われることになる。また、変速動作開始時の変速段と変速動作終了時の変速段との間に他の変速段が介在することがないため、変速動作が円滑に行われる。
また、変速動作開始時の変速段および変速動作終了時の変速段が共に前記特定変速段とは異なり且つ前記特定のクラッチ機構が係合状態となって前記同期回転要素対が連結されることで成立する変速段である場合、この変速動作開始時の変速段から変速動作終了時の変速段への変速動作は、前記同期回転要素対の連結状態を維持するように前記特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま前記特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替え、その後、前記同期回転要素対の連結状態を維持するように前記特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま前記変速動作終了時の変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることが好ましい。
これによれば、変速動作開始時の変速段から変速動作終了時の変速段への変速動作の間に特定変速段を介在させることで、変速動作開始時の変速段から特定変速段への変速動作、および、特定変速段から変速動作終了時の変速段への変速動作それぞれにおいて係合状態と解放状態との間で切り替わる摩擦係合要素の数を少なくすることができ、変速ショックを抑制することができる。
また、前記自動変速機に備えられた変速ギヤ機構の構成として好ましくは以下の構成が挙げられる。つまり、シングルピニオン式の第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構と、ダブルピニオン式の第３遊星歯車機構およびシングルピニオン式の第４遊星歯車機構を組み合わせたラビニヨ式遊星歯車機構と、を備え、前記第１遊星歯車機構の第１キャリヤおよ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遊星歯車機構の第２キャリヤが出力軸に連結され、前記第１遊星歯車機構の第１サンギヤと前記第２遊星歯車機構の第２サンギヤとが中間軸に一体に連結され、この中間軸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クラッチが介在され、前記中間軸と前記ラビニヨ式遊星歯車機構の第３遊星歯車機構の第３サンギヤとの間に第２クラッチが介在され、前記第２遊星歯車機構の第２リングギヤと前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記第３リングギヤとの間に第３クラッチが介在され、前記第１遊星歯車機構の第１リングギヤと前記出力軸との間に第４クラッチが介在され、前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記第４遊星歯車機構の第４サンギヤが第１ブレーキに連結され、前記第２リングギヤが第２ブレーキに連結され、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ブレーキおよび前記第２ブレーキを適宜係合状態または解放状態とすることにより前進１０速段、後進１速段の切り替えを可能に構成する。そして、前記第１クラッチ、前記第３クラッチおよび前記第４クラッチがそれぞれ係合状態にあり、前記第２クラッチ、前記第１ブレーキおよび前記第２ブレーキがそれぞれ解放状態にあって、前記特定変速段である前進第７速段が成立している場合、前記特定のクラッチ機構は前記第２クラッチであり、前記同期回転要素対は前記第３サンギヤおよび前記中間軸となっている。
これによれば、前進第７速段以外の変速段（第２クラッチを係合状態にすることで成立する変速段）から前進第７速段への変速時、前進第７速段から前進第７速段以外の変速段（第２クラッチを係合状態にすることで成立する変速段）への変速時、変速動作の途中で前進第７速段を経由させる変速時それぞれにおいて、前記第２クラッチ（特定のクラッチ機構）を係合状態にすることで同期回転要素対である第３サンギヤおよび中間軸を連結させて前進第７速段が成立している状態を経由させることが可能な変速ギヤ機構を具体化できる。
本発明では、切り離されている状態で回転差が生じていない一対の回転要素である同期回転要素対が存在する特定変速段を有する自動変速機に対し、変速動作の開始から終了までの間の変速段として前記特定変速段が含まれる場合、その変速動作において、同期回転要素対を連結させて特定変速段が成立している状態を経由させるようにしている。これにより、特定のクラッチ機構を利用することで掴み替えが必要となる摩擦係合要素の数を削減することが可能となる、といった変速パターンが制限されることがなくなり、特定のクラッチ機構を利用した変速動作の適用範囲の拡大を図ることができる。
動力伝達装置全体を示すスケルトン図である。 自動変速機の各変速段と各摩擦係合要素の作動状態との関係を示す係合表である。 自動変速機における入力軸の回転速度に対する各回転要素の回転速度の比を示す共線図である。 自動変速機の制御系を示すブロック図である。 第１０速段から第７速段への変速時における変速指示の信号、タービン回転速度、各摩擦係合要素の油圧指示値それぞれの推移を示すタイミングチャート図である。 第７速段から第５速段への変速時における変速指示の信号、タービン回転速度、各摩擦係合要素の油圧指示値それぞれの推移を示すタイミングチャート図である。 第１０速段から第５速段への変速時における変速指示の信号、タービン回転速度、各摩擦係合要素の油圧指示値それぞれの推移を示すタイミングチャート図である。 変速制御動作の手順を示すフローチャート図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、前進１０段変速が可能な自動変速機を搭載したＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両に本発明を適用した場合について説明する。
−動力伝達装置の概略構成−
先ず、本実施形態に係る自動変速機を適用した動力伝達装置の概略構成について、図面に沿って説明する。図１は動力伝達装置１０の全体を示すスケルトン図である。
動力伝達装置１０は、図示しないエンジン（内燃機関）のクランクシャフトに連結されると共に、エンジンからの動力（トルク）を図示しない左右の後輪（駆動輪）に伝達可能となっている。動力伝達装置１０は、発進装置（流体伝動装置）３、オイルポンプ９、エンジンから入力軸４０に伝達された動力を変速して（回転速度を変速して）出力軸４１に伝達する自動変速機４、および、これらを収容するトランスミッションケース５を備えている。
発進装置３は、トルクコンバータ２０、ロックアップクラッチ２１、および、ダンパ機構２２を備えている。トルクコンバータ２０は、入力側のポンプインペラ２３、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、ステータ２５、および、ワンウェイクラッチ２６を備えている。
オイルポンプ９は、エンジンからの動力を受けて作動し、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、図示しないデファレンシャルギヤおよ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、入力軸４０および出力軸４１の軸方向に沿って配設されるシングルピニオン式の第１遊星歯車機構４２および第２遊星歯車機構４３、ダブルピニオン式の第３遊星歯車機構４５とシングルピニオン式の第４遊星歯車機構４６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から成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、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、および、第２ブレーキＢ２を備えている。これら摩擦係合要素は、自動変速機４の変速ギヤ機構を構成する各回転要素のうちの一対の回転要素を連結させる係合状態と、これら回転要素を切り離す解放状態との間で切り替え可能となっている。
本実施形態では、第１および第２遊星歯車機構４２，４３、並びにラビニヨ式遊星歯車機構４４は、発進装置３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遊星歯車機構４３、第１遊星歯車機構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。
第１遊星歯車機構４２は、外歯歯車である第１サンギヤ４２ｓ、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、それぞれ第１サンギヤ４２ｓおよび第１リングギヤ４２ｒに噛合する複数の第１ピニオンギヤ４２ｐ、および、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を備えている。
第１遊星歯車機構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遊星歯車機構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遊星歯車機構４２の出力要素として機能する。
第２遊星歯車機構４３は、外歯歯車である第２サンギヤ４３ｓ、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、それぞれ第２サンギヤ４３ｓおよび第２リングギヤ４３ｒに噛合する複数の第２ピニオンギヤ４３ｐ、および、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を備えている。
第２遊星歯車機構４３の第２サンギヤ４３ｓは、第１遊星歯車機構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。また、第２遊星歯車機構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遊星歯車機構４３の出力要素として機能する。更に、第２遊星歯車機構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遊星歯車機構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、外歯歯車である第３サンギヤ４５ｓおよび第４サンギヤ４６ｓ、第３および第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、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、第４サンギヤ４６ｓおよび複数の第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、および、複数の第３ピニオンギヤ４５ｐおよび複数の第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を備えている。
第３遊星歯車機構４５は、第３サンギヤ４５ｓ、第３キャリヤ４５ｃ、第３ピニオンギヤ４５ｐ、第４ピニオンギヤ４６ｐ、および、第３リングギヤ４５ｒにより構成されている。第４遊星歯車機構４６は、第４サンギヤ４６ｓ、第３キャリヤ４５ｃ、第４ピニオンギヤ４６ｐ、および、第３リングギヤ４５ｒにより構成されている。
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遊星歯車機構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および中間軸４７を介して第２遊星歯車機構４３のサンギヤ４３ｓおよび第１遊星歯車機構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遊星歯車機構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および中間軸４７を介して第２遊星歯車機構４３のサンギヤ４３ｓおよび第１遊星歯車機構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、係合状態と解放状態とが切り替え可能であり、中間軸４７（第１遊星歯車機構４２の第１サンギヤ４２ｓおよび第２遊星歯車機構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との間を、係合状態となることで連結する一方、解放状態となることで切り離すものである。第２クラッチＣ２は、係合状態と解放状態とが切り替え可能であり、中間軸４７（第１遊星歯車機構４２の第１サンギヤ４２ｓおよび第２遊星歯車機構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との間を、係合状態となることで連結する一方、解放状態となることで切り離すものである。第３クラッチＣ３は、係合状態と解放状態とが切り替え可能であり、第２遊星歯車機構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との間を、係合状態となることで連結する一方、解放状態となることで切り離すものである。第４クラッチＣ４は、係合状態と解放状態とが切り替え可能であり、第１遊星歯車機構４２の第１リングギヤ４２ｒと出力軸４１との間を、係合状態となることで連結する一方、解放状態となることで切り離すものである。
第１ブレーキＢ１は、係合状態と解放状態とが切り替え可能であり、係合状態となることで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）し、解放状態となることで当該第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、係合状態と解放状態とが切り替え可能であり、係合状態となることで第２遊星歯車機構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）し、解放状態となることで当該第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およ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およ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および第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（摩擦プレートおよ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および第２ブレーキＢ２の作動状態との関係を示す係合表である。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共線図である（ただし、入力軸４０、即ち第１キャリヤ４２ｃおよび第３キャリヤ４５ｃの回転速度を値１とする）。このように、各摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることによって複数の変速段のうち一つの変速段が成立するようになっている。より具体的には、前進段および後進段は、複数の摩擦係合要素Ｃ１〜Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２のうち３つの摩擦係合要素を係合状態とすることによって成立するようになっている。
図３に示すように、第１遊星歯車機構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遊星歯車機構４２の共線図（図３における右端の共線図）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。
また、第２遊星歯車機構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遊星歯車機構４３の共線図（図３における中央の共線図）上でギヤ比λ２に応じた間隔をおいて図中右側から第２サンギヤ４３ｓ、第２キャリヤ４３ｃ、第２リングギヤ４３ｒという順番で並んでいる。
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第４遊星歯車機構４６のギヤ比λ３および第３遊星歯車機構４５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の共線図（図３における左側の共線図）上に並んでいる。
自動変速機の制御装置Ｕは、図４（自動変速機の制御系を示すブロック図）に示すように、運転者のレンジ操作信号、車速およ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、前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ＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３，ＰＣ４，ＰＢ１，ＰＢ２の信号を出力し、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の各クラッチおよびブレーキの油圧サーボＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２に出力する。
以上のように構成された自動変速機４では、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２が、図２の係合表に示す組み合わせで係合状態または解放状態とされることにより、図３の共線図のような回転速度の比で、前進第１速段（１ｓｔ）〜前進第１０速段（１０ｔｈ）、および後進段（Ｒｅｖ）が達成される。
ここで、前進第７速段（７ｔｈ）は、基本的には第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４を係合させると共に、残余の第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２を解放させることにより形成される。即ち、前進第７速段（以下、単に、第７速段という）の形成に際しては、第１クラッチＣ１により中間軸４７（第１遊星歯車機構４２の第１サンギヤ４２ｓおよび第２遊星歯車機構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とが互いに接続されると共に、第３クラッチＣ３により第２遊星歯車機構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とが互いに接続され、更に第４クラッチＣ４により第１遊星歯車機構４２の第１リングギヤ４２ｒと出力軸４１および第２遊星歯車機構４３の第２キャリヤ４３ｃとが互いに接続される。本実施の形態において、第７速段におけるギヤ比γ７は、γ７＝１．０００となる。このため、この第７速段は、第１〜第４の４つクラッチＣ１〜Ｃ４のうち少なくとも３つのクラッチを係合とし、他の摩擦係合要素を解放状態とすることで成立するものとなる。本実施形態では、第６速段においては第１クラッチＣ１が係合状態となっており、第７速段から第６速段への変速が行われる際に掴み替える摩擦係合要素の数を少なくできるようにすることを考慮し、また、第８速段においては第３クラッチＣ３および第４クラッチＣ４が共に係合状態となっており、第７速段から第８速段への変速が行われる際に掴み替える摩擦係合要素の数を少なくできるようにすることを考慮して、前述した如く、第７速段では、基本的には第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４を係合させるようにしている。
この場合、中間軸４７（第１遊星歯車機構４２の第１サンギヤ４２ｓおよび第２遊星歯車機構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とは同一回転速度となっている。つまり、第２クラッチＣ２が解放状態となっているものの、この第２クラッチＣ２が係合状態となった際に連結される中間軸４７（第１遊星歯車機構４２の第１サンギヤ４２ｓおよび第２遊星歯車機構４３の第２サンギヤ４３ｓ）と第３サンギヤ４５ｓとは同一回転となっており回転差が生じていないものとなる。このため、この第７速段が成立している状態にあっては、第２クラッチＣ２が本発明でいう特定のクラッチ機構に相当し、中間軸４７（第１遊星歯車機構４２の第１サンギヤ４２ｓおよび第２遊星歯車機構４３の第２サンギヤ４３ｓ）と第３サンギヤ４５ｓとが本発明でいう同期回転要素対（解放状態にある特定のクラッチ機構によって切り離されている状態で回転差が生じていない一対の回転要素である同期回転要素対）に相当することになる。つまり、この自動変速機４にあっては、第７速段が特定変速段（複数の変速段のうち一つの変速段であって、所定の摩擦係合要素が係合状態となって当該変速段が成立している状態において、解放状態にある特定のクラッチ機構によって切り離されている状態で回転差が生じていない一対の回転要素である同期回転要素対が存在する特定変速段）となっている。
なお、本発明における「特定のクラッチ機構」とは、本発明における「同期回転要素対」に対して係合あるいは解放する係合要素を特定しているだけであって、特別な機構を特定しているわけではない。すなわち、一般的な摩擦係合要素であってよい。
−変速制御動作−
次に、本実施形態の特徴とする変速制御動作について説明する。
本実施形態において特徴とする変速制御動作は、変速動作の開始から終了までの間の変速段として前記特定変速段（本実施形態では第７速段）が含まれる場合にある。
具体的には、その変速動作において、第２クラッチＣ２（特定のクラッチ機構）を係合状態にすることで中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ（同期回転要素対）を連結させて第７速段（特定変速段）が成立している状態を経由させるようにしている。そして、この中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ（同期回転要素対）を連結させて第７速段（特定変速段）が成立している状態を経由させる変速パターンとしては以下の３つのパターンがある。
（１）変速動作開始時の変速段が第７速段（特定変速段）とは異なり且つ第２クラッチＣ２（特定のクラッチ機構）が係合状態となって中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ（同期回転要素対）が連結されることで成立する変速段であり、変速動作終了時の変速段が第７速段（特定変速段）である場合（以下、第１の変速パターンと呼ぶ）、
（２）変速動作開始時の変速段が第７速段（特定変速段）であり、変速動作終了時の変速段が第７速段（特定変速段）とは異なり且つ第２クラッチＣ２（特定のクラッチ機構）が係合状態となって中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ（同期回転要素対）が連結されることで成立する変速段である場合（以下、第２の変速パターンと呼ぶ）、
（３）変速動作開始時の変速段および変速動作終了時の変速段が共に第７速段（特定変速段）とは異なり且つ第２クラッチＣ２（特定のクラッチ機構）が係合状態となって中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ（同期回転要素対）が連結されることで成立する変速段である場合（以下、第３の変速パターンと呼ぶ）、
ここで、本実施形態に係る変速制御動作の理解を容易にするために、前述したそれぞれの変速パターンにおける変速動作の具体例について説明する。
（第１の変速パターン）
ここでは、前記第１の変速パターンとして、第１０速段から第７速段へ変速される場合について説明する。例えば、第１０速段での走行中に、パワーオンダウンシフトによって第７速段への飛び変速が要求された場合や、運転者のシフト操作によって第７速段への飛び変速が要求された場合である。
図５は、第１０速段から第７速段への変速時における変速指示の信号、タービン回転速度（入力軸４０の回転速度）、各摩擦係合要素の油圧指示値それぞれの推移を示すタイミングチャート図である。
第１０速段が成立している状態では、図２に示すように、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１がそれぞれ係合状態となっており、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態となっている。
そして、図５中のタイミングｔ１ａで第７速段への変速指示が出力されると（第７速段への変速要求がなされると）、特定のクラッチ機構である第２クラッチＣ２を係合状態にすることで特定変速段である第７速段が成立している状態を経由させるべく、第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま、第４クラッチＣ４を解放状態から係合状態に切り替え、第１ブレーキＢ１を係合状態から解放状態に切り替える。これにより、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる。図中のタイミングｔ１ｂが、この第７速段が成立したタイミングである。つまり、第４クラッチＣ４を解放状態から係合状態に切り替え、第１ブレーキＢ１を係合状態から解放状態に切り替えるといった一対の摩擦係合要素の掴み替えを行うのみで第１０速段から第７速段への変速が行われることになる。
このように第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま第７速段が成立するように他の摩擦係合要素（第４クラッチＣ４および第１ブレーキＢ１）の係合状態と解放状態とを個別に切り替えた時点で、目標とする第７速段が得られることになる。このため、第７速段が成立するまでの時間の短縮化を図ることができる。つまり、この飛び変速動作が要求された場合に、第７速段が成立するまでの時間の短縮化を図ることができる。
また、このようにして第７速段への変速が行われた後、第１クラッチＣ１を解放状態から係合状態に切り替え（図中のタイミングｔ１ｃ）、更に、その後に、第２クラッチＣ２を係合状態から解放状態に切り替える。これにより、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態で、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる。図中のタイミングｔ１ｄが、この第７速段が成立したタイミングである。
この動作（第１クラッチＣ１の係合動作および第２クラッチＣ２の解放動作）では変速段は変化しないため、乗員にこの動作を感じさせることはない。また、前述したように、同期回転要素対（中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ）は、切り離されている状態では回転差が生じていないため、第２クラッチＣ２の耐久性等に悪影響を及ぼすことなく、この第２クラッチＣ２の解放動作が行われることになる。また、第１クラッチＣ１の耐久性等に悪影響を及ぼすことなく、この第１クラッチＣ１の係合動作も行われることになる。また、この動作（第１クラッチＣ１の係合動作および第２クラッチＣ２の解放動作）は、次回の変速動作において解放状態にすべきクラッチ機構と係合状態にすべき摩擦係合要素とを考慮した動作となっている。つまり、第６速段への変速時を考慮し、予め第１クラッチＣ１の係合状態と第２クラッチＣ２の解放状態とが得られるようにしておくものである。
（第２の変速パターン）
次に、前記第２の変速パターンについて説明する。ここでは、第２の変速パターンとして、第７速段から第５速段へ変速される場合について説明する。例えば、第７速段での走行中に、パワーオンダウンシフトによって第５速段への飛び変速が要求された場合や、運転者のシフト操作によって第５速段への飛び変速が要求された場合である。
図６は、第７速段から第５速段への変速時における変速指示の信号、タービン回転速度、各摩擦係合要素の油圧指示値それぞれの推移を示すタイミングチャート図である。
第７速段が成立している状態では、図２に示すように、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態となっており、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態となっている。
そして、図６中のタイミングｔ２ａで第５速段への変速指示が出力されると（第５速段への変速要求がなされると）、特定のクラッチ機構である第２クラッチＣ２を係合状態にすることで特定変速段である第７速段が成立している状態を経由させるべく、第２クラッチＣ２を解放状態から係合状態に切り替える。これにより、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がそれぞれ係合状態で、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる。
また、このようにして第２クラッチＣ２が係合状態とされた後、第１クラッチＣ１を係合状態から解放状態に切り替える（図中のタイミングｔ２ｂ）。これにより、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる。
その後、第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま、第１ブレーキＢ１を解放状態から係合状態に切り替え、第３クラッチＣ３を係合状態から解放状態に切り替える。これにより、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第５速段が成立することになる。図中のタイミングｔ２ｃが、この第５速段が成立したタイミングである。つまり、第１ブレーキＢ１を解放状態から係合状態に切り替え、第３クラッチＣ３を係合状態から解放状態に切り替えるといった一対の摩擦係合要素の掴み替えを行うのみで第７速段から第５速段への変速が行われることになる。
この第２の変速パターンにあっては、同期回転要素対（中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ）の連結状態を維持するように特定のクラッチ機構（第２クラッチＣ２）の係合状態を維持したまま第５速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることで第５速段が得られることになる。このため、飛び変速であったとしても、係合状態と解放状態との間で切り替わる摩擦係合要素の数を少なくすることができ、変速ショックを抑制することができる。また、前述したように、同期回転要素対（中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ）は、切り離されている状態では回転差が生じていないため、第２クラッチＣ２の耐久性等に悪影響を及ぼすことなく、この第２クラッチＣ２の係合動作が行われることになる。
（第３の変速パターン）
次に、前記第３の変速パターンについて説明する。ここでは、第３の変速パターンとして、第１０速段から第５速段へ変速される場合について説明する。例えば、第１０速段での走行中に、パワーオンダウンシフトによって第５速段への飛び変速が要求された場合や、運転者のシフト操作によって第５速段への飛び変速が要求された場合である。なお、この第３の変速パターンでは、第１０速段から第５速段へ変速途中に、前記第２クラッチＣ２を係合状態にすることで特定変速段である第７速段が成立している状態を経由させるようにしている。つまり、変速指令としては、第１０速段から第５速段への変速指令であるものの、制御部５０が、自動的に第７速段を経由させることを選択し、この第７速段を経由させた後に（第７速段への変速指令無しに第７速段を経由させた後に）第５速段を成立させるものとなっている。
図７は、第１０速段から第５速段への変速時における変速指示の信号、タービン回転速度、各摩擦係合要素の油圧指示値それぞれの推移を示すタイミングチャート図である。
第１０速段が成立している状態では、図２に示すように、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１がそれぞれ係合状態となっており、第１クラッチＣ１、第４クラッチＣ４、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態となっている。
そして、図７中のタイミングｔ３ａで第５速段への変速指示が出力されると（第５速段への変速要求がなされると）、特定のクラッチ機構である第２クラッチＣ２を係合状態にすることで特定変速段である第７速段が成立している状態を経由させるべく、第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま、第４クラッチＣ４を解放状態から係合状態に切り替え、第１ブレーキＢ１を係合状態から解放状態に切り替える。これにより、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる。図中のタイミングｔ３ｂが、この第７速段が成立したタイミングである。つまり、第４クラッチＣ４を解放状態から係合状態に切り替え、第１ブレーキＢ１を係合状態から解放状態に切り替えるといった一対の摩擦係合要素の掴み替えを行うのみで第１０速段から第７速段への変速が行われることになる。
その後、第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま、第１ブレーキＢ１を解放状態から係合状態に切り替え、第３クラッチＣ３を係合状態から解放状態に切り替える。これにより、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第５速段が成立することになる。図中のタイミングｔ３ｃが、この第５速段が成立したタイミングである。つまり、第１ブレーキＢ１を解放状態から係合状態に切り替え、第３クラッチＣ３を係合状態から解放状態に切り替えるといった一対の摩擦係合要素の掴み替えを行うのみで第７速段から第５速段への変速が行われることになる。
この第３の変速パターンにあっては、変速動作開始時の変速段（第１０速段）から変速動作終了時の変速段（第５速段）への変速動作の間に特定変速段（第７速段）を介在させることで、変速動作開始時の変速段から特定変速段への変速動作、および、特定変速段から変速動作終了時の変速段への変速動作それぞれにおいて係合状態と解放状態との間で切り替わる摩擦係合要素の数を少なくすることができ、変速ショックを抑制することができる。
また、前記特定変速段（第７速段）を利用することなく第１０速段から第５速段へ変速時を行う従来の技術にあっては、１度の掴み替え動作で掴み替えられる摩擦係合要素の個数を２個以下にしながら目標変速段である第５速段を成立させるためには、第１０速段、第８速段（第２クラッチの解放動作および第４クラッチの係合動作）、第６速段（第１クラッチの係合動作および第３クラッチの解放動作）、第５速段（第１クラッチの解放動作および第２クラッチの係合動作）の順で変速を行っていく必要がある。つまり、３回の変速動作を連続して行う必要がある。これに対し、前記第３の変速パターンでは前述したように２回の変速動作を行うのみで、目標変速段である第５速段を成立させることが可能である。
また、この第３の変速パターンでは、２回の変速が行われるが、各変速は何れも変速比が大きくなるものであるので、運転者の要求する走行駆動力（例えばアクセルペダルの踏み込み操作時のパワーオンダウンシフトにより得られる駆動力）を十分に得ることが可能となっている。
（変速制御動作）
次に、前述した各変速パターンでの変速動作を含む変速制御動作の手順を図８のフローチャートに沿って説明する。このフローチャートは、エンジンの始動後、所定時間毎に繰り返して実行される。
先ず、ステップＳＴ１において、自動変速機４の変速指示が生じたか否かを判定する。この判定は、制御部５０のＲＯＭに記憶された図示しない変速マップに従って行われる。つまり、変速マップの変速線を跨ぐ（車速またはアクセル開度が変速線を跨ぐ）車両走行状態となった場合に変速指示が生じたと判定されることになる。この判定動作については公知であるので詳細な説明は省略する。
変速指示が生じておらず、ステップＳＴ１でＮＯ判定された場合には、変速動作の必要はないとして、そのままリターンされる。
一方、変速指示が生じており、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、その変速指示は第１０速段から第７速段へ変速指示であるか否かを判定する。つまり、前記第１の変速パターンでの変速指示であるか否かを判定する。
この判定がＹＥＳである場合には、前記第１の変速パターンで説明したように、第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま、第４クラッチＣ４を解放状態から係合状態に切り替え、第１ブレーキＢ１を係合状態から解放状態に切り替える（ステップＳＴ３；本発明でいう、同期回転要素対の連結状態を維持するように特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替える動作に相当）。これにより、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる（図５のタイミングチャートにおけるタイミングｔ１ｂ）。
その後、ステップＳＴ４において、第１クラッチＣ１を解放状態から係合状態に切り替え（図５のタイミングチャートにおけるタイミングｔ１ｃ）、更に、その後、ステップＳＴ５において、第２クラッチＣ２を係合状態から解放状態に切り替える（図５のタイミングチャートにおけるタイミングｔ１ｄ；本発明でいう、特定のクラッチ機構を解放状態にして同期回転要素対が切り離された状態で特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素を係合状態とする動作に相当）。これにより、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態で、第２クラッチＣ２、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる。
これにより、第１０速段から第７速段への変速が完了する。
前記ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、変速指示は第７速段から第５速段へ変速指示であるか否かを判定する。つまり、前記第２の変速パターンでの変速指示であるか否かを判定する。
この判定がＹＥＳである場合には、前記第２の変速パターンで説明したように、第２クラッチＣ２の係合状態を解放状態から係合状態に切り替える（ステップＳＴ７；本発明でいう、特定のクラッチ機構を解放状態にして同期回転要素対を切り離して特定変速段が成立している状態から、特定のクラッチ機構を係合状態にして同期回転要素対を連結させて特定変速段が成立する状態にする動作に相当）。これにより、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がそれぞれ係合状態で、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる（図６のタイミングチャートにおけるタイミングｔ２ａ）。
その後、ステップＳＴ８において、第１クラッチＣ１を係合状態から解放状態に切り替える（図６のタイミングチャートにおけるタイミングｔ２ｂ）。これにより、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる。
その後、ステップＳＴ９において、第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま、第１ブレーキＢ１を解放状態から係合状態に切り替え、第３クラッチＣ３を係合状態から解放状態に切り替える（図６のタイミングチャートにおけるタイミングｔ２ｃ；本発明でいう、同期回転要素対の連結状態を維持するように特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま変速動作終了時の変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替える動作に相当）。これにより、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第５速段が成立することになる。
これにより、第７速段から第５速段への変速が完了する。
前記ステップＳＴ６でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１０に移り、変速指示は第１０速段から第５速段へ変速指示であるか否かを判定する。つまり、前記第３の変速パターンでの変速指示であるか否かを判定する。
この判定がＹＥＳである場合には、前記第３の変速パターンで説明したように、第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま、第４クラッチＣ４を解放状態から係合状態に切り替え、第１ブレーキＢ１を係合状態から解放状態に切り替える（ステップＳＴ１１；本発明でいう、同期回転要素対の連結状態を維持するように特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替える動作に相当）。これにより、第２クラッチＣ２、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第７速段が成立することになる（図７のタイミングチャートにおけるタイミングｔ３ｂ）。
その後、ステップＳＴ１２において、第２クラッチＣ２の係合状態を維持したまま、第１ブレーキＢ１を解放状態から係合状態に切り替え、第３クラッチＣ３を係合状態から解放状態に切り替える（図７のタイミングチャートにおけるタイミングｔ３ｃ；本発明でいう、同期回転要素対の連結状態を維持するように特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま変速動作終了時の変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替える動作に相当）。これにより、第２クラッチＣ２、第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１がそれぞれ係合状態で、第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第２ブレーキＢ２がそれぞれ解放状態である第５速段が成立することになる。
これにより、第１０速段から第５速段への変速が完了する。
前記ステップＳＴ１０でＮＯ判定された場合には、今回の変速指示は、前記第１〜３の何れの変速パターンでもないとして、ステップＳＴ１３に移り、通常の変速動作を行う。この通常の変速動作としては、掴み替える摩擦係合要素の数を少なくして変速ショックを小さくしながら目標変速段を成立させるものであり、具体的には、１度の掴み替え動作で掴み替えられる摩擦係合要素の個数を２個以下にしながら目標変速段を成立させるように各摩擦係合要素を個別に掴み替える動作となっている。例えば、第９速段から第５速段への変速指示であった場合には、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４のうち、先ず２つのクラッチ（例えば第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２）の掴み替え動作を行った後、残りの２つのクラッチ（例えば第３クラッチＣ３と第４クラッチＣ４）の掴み替え動作を行うことで第６速段を成立させることになる。
このような動作が行われるため、前記制御部５０により実行されるプログラムによって本発明に係る自動変速機の制御装置が実現されている。
以上説明したように、本実施形態では、自動変速機４の変速動作の開始から終了までの間の変速段として第７速段（特定変速段）が含まれる場合、その変速動作において、第２クラッチＣ２（特定のクラッチ機構）を係合状態にすることで中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ（同期回転要素対）を連結させて第７速段（特定変速段）が成立している状態を経由させるようにしている。また、第７速段（特定変速段）が成立している状態にあっては、中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓ（同期回転要素対）は、切り離されている状態で回転差が生じないものとなっている。このため、第２クラッチＣ２が係合状態となって第７速段が成立している状態から、第２クラッチＣ２を解放状態にして第７速段が成立する状態に移行させる際や、第２クラッチＣ２が解放状態となって第７速段が成立している状態から、第２クラッチＣ２を係合状態にして第７速段が成立する状態に移行させる際において、中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓは、切り離されている状態では回転差が生じていないため、第２クラッチＣ２の係合力の変化に伴って回転要素の回転速度が変化することはない。つまり、第２クラッチＣ２の耐久性等に悪影響を及ぼすことがない。このため、中間軸４７および第３サンギヤ４５ｓの連結や切り離しを行うことが制限されることはない。従って、第２クラッチＣ２を利用することで掴み替えが必要となる摩擦係合要素の数を削減することが可能となる、といった変速パターンが制限されることはなく、第２クラッチＣ２を利用した変速動作の適用範囲の拡大を図ることができる。
また、本実施形態では、第７速段（特定変速段）では、基本的には第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４を係合させるようにしている。つまり、第２クラッチＣ２を係合させた状態で第７速段（特定変速段）が長期に亘って維持されることが無いようにしている。これにより、前述したように、第６速段や第８速段への変速が行われる際に掴み替える摩擦係合要素の数を少なくすることができる。また、また、各変速段が成立している状態では摩擦係合要素のフェール判定（係合状態にある摩擦係合要素の係合力が適正に得られているか否かの判定）が行われるが、第２クラッチＣ２を係合させた状態で第７速段（特定変速段）が長期に亘って維持される状況では、この第７速段の成立状態において第２クラッチＣ２のフェール判定も必要になってしまう。本実施形態にあっては、第７速段では、基本的には第１クラッチＣ１、第３クラッチＣ３、第４クラッチＣ４を係合させるようにしておくことで、この第７速段の成立状態における第２クラッチＣ２のフェール判定を不要にしている。これにより、フェール判定動作が煩雑になってしまうことを回避することができる。
また、前述したように、本実施形態では、第７速段（特定変速段）が成立している状態では、各クラッチＣ１〜Ｃ４のうち何れかのクラッチが解放状態となっていても、それによって切り離されている回転要素には回転差が生じていない。このため、この状態から各クラッチＣ１〜Ｃ４の係合動作や解放動作にあっては、係合力を調整するための特別な制御は必要ない。例えば変速ショックを軽減するための油圧調整制御は必要ない。このため、各クラッチＣ１〜Ｃ４の係合動作や解放動作を短時間で完了することができ、変速動作に必要な時間の短縮化を図ることができる。
−他の実施形態−
なお、前記実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
例えば、前記実施形態では、ＦＲ（フロントエンジン・リヤドライブ）車両に対して本発明を適用した場合について説明したが、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両や４輪駆動車に対しても本発明は適用可能である。
また、前記実施形態では、本発明でいう特定のクラッチ機構を第２クラッチＣ２とした場合について説明した。前述したように、複数のクラッチＣ１〜Ｃ４のうち３つのクラッチを係合状態とすることで第７速段（特定変速段）は成立可能であるので、第２クラッチＣ２以外のクラッチＣ１，Ｃ３，Ｃ４の何れかを本発明でいう特定のクラッチ機構として機能させることも可能である。
また、前記実施形態では、本発明でいう特定変速段が前進第７速段である自動変速機４について説明した。本発明はこれに限らず、他の変速段が特定変速段となる自動変速機に対しても適用が可能である。
また、前記実施形態では、変速動作としてダウンシフトが行われる場合について説明したが、アップシフトが行われる場合にも本発明は適用が可能である。
本発明は、車両に搭載される自動変速機の制御装置に適用可能である。
４ 自動変速機
４０ 入力軸
４１ 出力軸
４２ 第１遊星歯車機構
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遊星歯車機構
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 第３遊星歯車機構
４５ｓ 第３サンギヤ
４５ｃ 第３キャリヤ
４５ｒ 第３リングギヤ（同期回転要素）
４６ 第４遊星歯車機構
４６ｓ 第４サンギヤ
４７ 中間軸（同期回転要素）
５０ 制御部
Ｃ１ 第１クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ２ 第２クラッチ（摩擦係合要素、特定のクラッチ機構）
Ｃ３ 第３クラッチ（摩擦係合要素）
Ｃ４ 第４クラッチ（摩擦係合要素）
Ｂ１ 第１ブレーキ
Ｂ２ 第２ブレーキ

Claims (6)

  1. 一対の回転要素を連結させる係合状態と、これら回転要素を切り離す解放状態との間で切り替え可能なクラッチ機構を含む複数の摩擦係合要素を備え、これら摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替えることによって複数の変速段のうち一つの変速段が成立する自動変速機に適用される制御装置において、
    前記複数の変速段のうち少なくとも一つの変速段は、所定の摩擦係合要素が係合状態となって当該変速段が成立している状態において、解放状態にある特定のクラッチ機構によって切り離されている状態で回転差が生じていない一対の回転要素である同期回転要素対が存在する特定変速段となっており、
    変速動作の開始から終了までの間の変速段として前記特定変速段が含まれる場合、その変速動作において、前記特定のクラッチ機構を係合状態にすることで前記同期回転要素対を連結させて前記特定変速段が成立している状態を経由させる構成となっていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
  2. 請求項１記載の自動変速機の制御装置において、
    各変速段は、複数の摩擦係合要素のうち３つの摩擦係合要素を係合状態とすることによって成立するものであり、
    前記特定変速段は、前記特定のクラッチ機構を含む４つの摩擦係合要素のうち少なくとも３つの摩擦係合要素を係合状態とし、他の摩擦係合要素を解放状態とすることで成立するものとなっていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
  3. 請求項１または２記載の自動変速機の制御装置において、
    変速動作開始時の変速段が前記特定変速段とは異なり且つ前記特定のクラッチ機構が係合状態となって前記同期回転要素対が連結されることで成立する変速段であり、変速動作終了時の変速段が前記特定変速段である場合、
    この変速動作開始時の変速段から特定変速段への変速動作は、前記同期回転要素対の連結状態を維持するように前記特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま前記特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替え、その後、前記特定のクラッチ機構を解放状態にして前記同期回転要素対が切り離された状態で前記特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素を係合状態とする構成となっていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
  4. 請求項１または２記載の自動変速機の制御装置において、
    変速動作開始時の変速段が前記特定変速段であり、変速動作終了時の変速段が前記特定変速段とは異なり且つ前記特定のクラッチ機構が係合状態となって前記同期回転要素対が連結されることで成立する変速段である場合、
    この特定変速段から変速動作終了時の変速段への変速動作は、前記特定のクラッチ機構を解放状態にして前記同期回転要素対を切り離して前記特定変速段が成立している状態から、前記特定のクラッチ機構を係合状態にして前記同期回転要素対を連結させて前記特定変速段が成立する状態にし、その後、前記同期回転要素対の連結状態を維持するように前記特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま前記変速動作終了時の変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替える構成となっていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
  5. 請求項１または２記載の自動変速機の制御装置において、
    変速動作開始時の変速段および変速動作終了時の変速段が共に前記特定変速段とは異なり且つ前記特定のクラッチ機構が係合状態となって前記同期回転要素対が連結されることで成立する変速段である場合、
    この変速動作開始時の変速段から変速動作終了時の変速段への変速動作は、前記同期回転要素対の連結状態を維持するように前記特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま前記特定変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替え、その後、前記同期回転要素対の連結状態を維持するように前記特定のクラッチ機構の係合状態を維持したまま前記変速動作終了時の変速段が成立するように他の摩擦係合要素の係合状態と解放状態とを個別に切り替える構成となっていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
  6. 請求項１〜５のうち何れか一つに記載の自動変速機の制御装置において、
    前記自動変速機に備えられた変速ギヤ機構は、
    シングルピニオン式の第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構と、ダブルピニオン式の第３遊星歯車機構およびシングルピニオン式の第４遊星歯車機構を組み合わせたラビニヨ式遊星歯車機構と、を備え、
    前記第１遊星歯車機構の第１キャリヤおよ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遊星歯車機構の第２キャリヤが出力軸に連結され、
    前記第１遊星歯車機構の第１サンギヤと前記第２遊星歯車機構の第２サンギヤとが中間軸に一体に連結され、
    この中間軸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クラッチが介在され、前記中間軸と前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記第３遊星歯車機構の第３サンギヤとの間に第２クラッチが介在され、前記第２遊星歯車機構の第２リングギヤと前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記第３リングギヤとの間に第３クラッチが介在され、前記第１遊星歯車機構の第１リングギヤと前記出力軸との間に第４クラッチが介在され、
    前記ラビニヨ式遊星歯車機構の前記第４遊星歯車機構の第４サンギヤが第１ブレーキに連結され、前記第２リングギヤが第２ブレーキに連結され、
    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ブレーキおよび前記第２ブレーキを適宜係合状態または解放状態とすることにより前進１０速段、後進１速段の切り替えが可能に構成されており、
    前記第１クラッチ、前記第３クラッチおよび前記第４クラッチがそれぞれ係合状態にあり、前記第２クラッチ、前記第１ブレーキおよび前記第２ブレーキがそれぞれ解放状態にあって、前記特定変速段である前進第７速段が成立している場合、前記特定のクラッチ機構は前記第２クラッチであり、前記同期回転要素対は前記第３サンギヤおよび前記中間軸であることを特徴とする自動変速機の制御装置。
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