JP2018009685A - 自動変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦係合要素の耐久性を保証しながらも、要求変速段が成立するまでに要する時間が必要以上に長くなることを抑制できる自動変速機の制御装置を提供する。【解決手段】飛び越しダウンシフト要求時、要求変速段は、一対の摩擦係合要素の架け替えで変速が可能なものであるかを判断し（ＳＴ２）、この変速が可能なものである場合、その変速前後における入力軸の回転速度の差が閾値以下であるか否かを判定する（ＳＴ４）。この変速前後の回転速度差が閾値以下である場合には、中間変速段を経由しない飛び越しダウンシフトを実行する（ＳＴ５）。一方、この変速前後の回転速度差が閾値を超えている場合には、中間変速段を経由する飛び越しダウンシフトを実行する（ＳＴ３）。これにより、摩擦係合要素の耐久性を保証しながらも、要求変速段が成立するまでに要する時間が必要以上に長くなることを抑制できる。【選択図】図５

Description

本発明は自動変速機の制御装置に係る。特に、本発明は、有段式の自動変速機において飛び越し変速を実行する際の変速制御に関する。

近年、自動変速機の変速段数の増加が進んでいることに起因して、自動変速機の変速が飛び越し変速（例えばパワーオンダウンシフト時等において、現在の変速段から２段以上のローギヤ側の変速段に向けての変速）によって行われる状況が増加している。

このような飛び越し変速が行われる場合、摩擦係合要素の解放および係合に伴う摩擦係合要素の回転速度変化量が大きくなって、この摩擦係合要素の摩擦材同士の摺動による発熱量（以下、クラッチ発熱量という場合もある）が増大してしまう可能性がある。そこで、このクラッチ発熱量を低減するために、変速前の変速段と、アクセル操作量等の運転状態に応じて要求される要求変速段との間に他の変速段（以下、中間変速段という場合もある）を経由させることが行われている。

特許文献１には、変速前の変速段と要求変速段との間に中間変速段を経由させることが開示されている。

特開２０１５−１４８３２２号公報

変速前の変速段と要求変速段との間に中間変速段を経由させる場合、要求変速段への変速要求が生じてから、この要求変速段が成立するまでに要する時間が長くなり、ドライバが要求する駆動力が得られるまでの時間が長くなってドライバビリティの悪化に繋がってしまう可能性がある。

つまり、要求変速段が成立するまでに要する時間を短縮化してドライバビリティの改善を図ること（中間変速段を経由させないことでドライバビリティの改善を図ること）と、クラッチ発熱量を低減して摩擦係合要素の耐久性を保証すること（中間変速段を経由させることで摩擦係合要素の耐久性を保証すること）とは背反の関係にある。

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、摩擦係合要素の耐久性を保証しながらも、要求変速段が成立するまでに要する時間が必要以上に長くなることを抑制できる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、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの１つを成立させると共に、現変速段と運転状態に応じて要求される要求変速段との間に２段以上の変速段差が生じた場合に、変速段を２段以上飛び越す飛び越し変速が可能な有段式の自動変速機に適用される制御装置を前提とする。そして、この制御装置は、前記飛び越し変速が要求された際、前記要求変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われたと仮定した場合、または、前記現変速段から一対の前記摩擦係合要素の掛け替えによって飛び越し変速が可能な変速段のうち前記要求変速段に最も近い変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われたと仮定した場合における、その変速前後での変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値を超えている場合には、前記現変速段と前記目標変速段との間に中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行させ、前記差が所定の閾値以下である場合には、前記中間変速段を経由させない飛び越し変速を実行させる変速制御部を備えていることを特徴とする。

この特定事項により、前記目標変速段への飛び越し変速が行われたと仮定した場合の変速前後における変速機入力軸回転速度の差に基づいて摩擦係合要素の熱負荷状態を判断し、この変速前後における変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値を超えている場合には、前記熱負荷が高いと判断して中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行させる。これにより、中間変速段を目標変速段とする変速および要求変速段を目標変速段とする変速のそれぞれにおいて、摩擦係合要素の解放および係合に伴う摩擦係合要素の回転速度変化量を低く抑えてクラッチ発熱量を低減し、摩擦係合要素の熱負荷を軽減する。一方、前記変速前後における変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値以下である場合には、前記熱負荷が低いと判断して中間変速段を経由させない飛び越し変速を実行させる。これにより、要求変速段が成立するまでに要する時間の短縮化を図る。このように、本解決手段によれば、前記熱負荷を低く抑えることで摩擦係合要素の耐久性を保証しながらも、要求変速段が成立するまでに要する時間が必要以上に長くなることを抑制できる。

前記飛び越し変速が要求された際、前記変速機入力軸回転速度が変速後の同期回転速度となるタイミングにおいて実行されるトルクダウン制御に制限が掛かっている場合、前記閾値を、前記トルクダウン制御の実行に制限が掛かっていない場合よりも低く設定することが好ましい。

トルクダウン制御の実行に制限が掛かっている場合、つまり、変速時に変速機入力軸への入力トルクが十分に低下しない場合、摩擦係合要素のクラッチ発熱量が増加する傾向となるが、前記閾値を低く設定し、トルクダウン制御の実行に制限が掛かっていない場合に比べて、中間変速段を経由させる飛び越し変速が実行されやすくすることで、前記クラッチ発熱量の増加を抑制することができる。これにより、前記熱負荷を低く抑えて摩擦係合要素の耐久性を保証することができる。

本発明では、目標変速段（要求変速段、または、一対の摩擦係合要素の掛け替えによって飛び越し変速が可能な変速段のうち要求変速段に最も近い変速段）への飛び越し変速が行われたと仮定した場合における、その変速前後での変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値を超えている場合には、中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行させ、前記差が所定の閾値以下である場合には、前記中間変速段を経由させない飛び越し変速を実行させるようにしている。これにより、摩擦係合要素の熱負荷を低く抑えることで耐久性を保証しながらも、要求変速段が成立するまでに要する時間が必要以上に長くなることを抑制できる。

実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。 トルクコンバータおよび自動変速機の構成を示すスケルトン図である。 自動変速機における変速段毎の第１クラッチ〜第４クラッチ、第１ブレーキおよび第２ブレーキの係合状態を示す係合表である。 車両の制御系の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る飛び越しダウンシフト制御の手順を説明するためのフローチャート図である。 第７変速段からダウンシフトが行われる場合の変速段の変化の例を説明するための図である。 変形例１に係る飛び越しダウンシフト制御の手順を説明するためのフローチャート図である。 変形例２に係る飛び越しダウンシフト制御の手順を説明するためのフローチャート図である。 変形例２において第７変速段からダウンシフトが行われる場合の変速段の変化の例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

先ず、図１〜図４を参照して、本実施形態に係る車両１００について説明する。

車両１００は、図１に示すように、エンジン１と、トルクコンバータ２と、自動変速機３と、油圧制御装置４と、ＥＣＵ５とを備えている。この車両１００は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式であり、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２および自動変速機３を介してデファレンシャル装置６に伝達され、左右の駆動輪（前輪）７に分配されるようになっている。

−エンジン−
エンジン（内燃機関）１は、走行用の駆動力源であり、例えば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン１は、スロットルバルブのスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などにより運転状態を制御可能に構成されている。

−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、図２に示すように、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１ａに連結されたポンプインペラ２１と、自動変速機３に連結されたタービンランナ２２と、トルク増幅機能を有するステータ２３と、エンジン１と自動変速機３とを直結するためのロックアップクラッチ２４とを含んでいる。なお、図２では、トルクコンバータ２および自動変速機３の回転中心軸に対して、下側半分を省略して上側半分のみを模式的に示している。

−自動変速機−
自動変速機３は、エンジン１と駆動輪７との間の動力伝達経路に設けられ、入力軸３ａの回転を変速して出力軸３ｂに出力するように構成されている。この自動変速機３では、入力軸３ａがトルクコンバータ２のタービンランナ２２に連結され、出力軸３ｂがデファレンシャル装置６などを介して駆動輪７に連結されている。

自動変速機３は、第１遊星歯車装置３１ａを主体として構成される第１変速部（フロントプラネタリ）３１、第２遊星歯車装置３２ａと第３遊星歯車装置３２ｂとを主体として構成される第２変速部（リアプラネタリ）３２、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などによって構成されている。

第１変速部３１を構成する第１遊星歯車装置３１ａは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１と、これらピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＣＡ１と、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１とを備えている。

プラネタリキャリアＣＡ１は、入力軸３ａに連結され、その入力軸３ａと一体的に回転するようになっている。サンギヤＳ１は、トランスミッションケース３０に固定され、回転不能である。リングギヤＲ１は、中間出力部材として機能し、入力軸３ａに対して減速されてその減速回転を第２変速部３２に伝達する。

第２変速部３２を構成する第２遊星歯車装置３２ａは、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ２と、ピニオンギヤＰ２と、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。

また、第２変速部３２を構成する第３遊星歯車装置３２ｂは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３と、それらピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。なお、プラネタリキャリアＲＣＡおよびリングギヤＲＲは、第２遊星歯車装置３２ａおよび第３遊星歯車装置３２ｂで共用されている。

サンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ２は、第３クラッチＣ３を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。更に、サンギヤＳ２は、第４クラッチＣ４を介してプラネタリキャリアＣＡ１に選択的に連結される。サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。プラネタリキャリアＲＣＡは、第２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。また、プラネタリキャリアＲＣＡは、第２クラッチＣ２を介して入力軸３ａに選択的に連結される。リングギヤＲＲは、出力軸３ｂに連結され、その出力軸３ｂと一体的に回転するようになっている。

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は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる摩擦係合要素であり、油圧制御装置４およびＥＣＵ５によって制御される。

図３は、変速段（ギヤ段）毎の第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の係合状態または解放状態を示した係合表である。なお、図３の係合表において、○印は「係合状態」を示し、空白は「解放状態」を示している。

図３に示すように、この例の自動変速機３では、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合されることにより、変速比（入力軸３ａの回転速度／出力軸３ｂの回転速度）が最も大きい第１変速段（１ｓｔ）が成立する。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合されることにより第２変速段（２ｎｄ）が成立する。

第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合されることにより第３変速段（３ｒｄ）が成立し、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合されることにより第４変速段（４ｔｈ）が成立する。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合されることにより第５変速段（５ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合されることにより第６変速段（６ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合されることにより第７変速段（７ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合されることにより第８変速段（８ｔｈ）が成立する。なお、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合されることにより後進段（Ｒｅｖ）が成立する。

−油圧制御装置−
油圧制御装置４は、自動変速機３の摩擦係合要素の状態（係合状態または解放状態）を制御するために設けられている。なお、油圧制御装置４は、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４を制御する機能も有する。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ５は、エンジン１の運転制御および自動変速機３の変速制御などを行うように構成されている。具体的には、ＥＣＵ５は、図４に示すように、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、バックアップＲＡＭ５４と、入力インターフェース５５と、出力インターフェース５６とを含んでいる。なお、ＥＣＵ５は、本発明の「制御装置」の一例である。

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＯＭ５２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ５４は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。

入力インターフェース５５には、クランクポジションセンサ８１、入力軸回転速度センサ８２、出力軸回転速度センサ８３、アクセル開度センサ８４およびスロットル開度センサ８５などが接続されている。

クランクポジションセンサ８１は、エンジン１の回転速度を算出するために設けられている。入力軸回転速度センサ８２は、自動変速機３の入力軸３ａの回転速度（タービン回転速度）を算出するために設けられている。出力軸回転速度センサ８３は、自動変速機３の出力軸３ｂの回転速度を算出するために設けられている。なお、出力軸３ｂの回転速度から車速を算出することが可能である。アクセル開度センサ８４は、アクセルペダルの踏込量（操作量）であるアクセル開度を検出するために設けられている。スロットル開度センサ８５は、スロットルバルブのスロットル開度を検出するために設けられている。

出力インターフェース５６には、インジェクタ９１、イグナイタ９２、スロットルモータ９３および油圧制御装置４などが接続されている。インジェクタ９１は、燃料噴射弁であり、燃料噴射量を調整可能である。イグナイタ９２は、点火プラグによる点火時期を調整するために設けられている。スロットルモータ９３は、スロットルバルブのスロットル開度を調整するために設けられている。

そして、ＥＣＵ５は、各センサの検出結果などに基づいて、スロットル開度、燃料噴射量および点火時期などを制御することにより、エンジン１の運転状態を制御可能に構成されている。また、ＥＣＵ５は、油圧制御装置４を制御することにより、自動変速機３の変速制御およびトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４の制御を実行可能に構成されている。

ＥＣＵ５による変速制御では、例えば、車速およびアクセル開度をパラメータとする変速マップに基づいて要求変速段が設定され、実際の変速段が要求変速段になるように油圧制御装置４が制御される。

−変速モデルを用いた変速制御−
本実施形態において特徴とする変速制御（飛び越しダウンシフト制御）を説明する前に、前述した自動変速機３において変速目標値を実現させる制御操作量を決定するための変速制御の概略について説明する。

一般的な変速制御としては、例えば変速ショックや変速時間等が適切であるか否かを実車にて評価しつつ適合により予め定められた制御マップに基づいて、変速時の各摩擦係合要素のトルク容量（或いは油圧指令値）を決定して変速を実行する手法がある。この制御マップを用いる手法では、パワーオンダウンシフトやパワーオフアップシフト等の変速パターンおよび変速前後の変速段の組み合わせに応じて、多数の制御マップを作成しておく必要がある。そのため、自動変速機の変速段が多段化されるほど、適合作業に多くの労力が必要となってしまう。

そこで、本実施形態では、変速制御として、前記制御マップを用いる手法に代えて、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルを用いて変速を実行する手法を採用している。前記変速目標値は、変速時に実現したい変化態様を定める要素（例えば変速時間、駆動力等）の目標値である。前記制御操作量は、制御対象に対して操作する要素（エンジントルク、クラッチトルク等）の要求値である。

以下、変速モデルを用いた変速制御について説明する。変速中における運動方程式は、下記の式（１）および式（２）で表される。

この式（１）および式（２）は、自動変速機３を構成する相互に連結された各回転要素毎の運動方程式、および、自動変速機３を構成する遊星歯車装置における関係式から導き出されたものである。前記各回転要素毎の運動方程式は、各回転要素におけるイナーシャと回転速度時間変化率との積で表されるトルクを、遊星歯車装置の３つの部材、および摩擦係合要素の両側の部材のうち各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。また、遊星歯車装置における関係式は、遊星歯車装置の歯車比を用いて、その遊星歯車装置の３つの部材におけるトルクの関係と回転速度時間変化率の関係とを各々規定した関係式である。

式（１）および式（２）において、dωt/dtは、タービン回転速度（回転角速度）ωt（すなわち変速機入力軸回転速度ωi）の時間微分すなわち時間変化率であり、入力軸３ａ側の回転部材の速度変化量としての入力軸３ａの加速度（角加速度、以下、入力軸加速度という）を表している。dωo/dtは、変速機出力軸回転速度ωoの時間変化率であり、出力軸加速度を表している。Ｔtは、入力軸３ａ側の回転部材上のトルクとしての入力軸３ａ上のトルクであるタービントルクすなわち変速機入力トルクＴiを表している。このタービントルクＴtは、トルクコンバータ２のトルク比ｔを考慮すればエンジントルクＴe（＝Ｔt／ｔ）と同意である。Ｔoは、出力軸３ｂ側の回転部材上のトルクとしての出力軸３ｂ上のトルクである変速機出力トルクを表している。Ｔcaplは、変速時に係合動作を行う摩擦係合要素のトルク容量（以下、係合側クラッチトルクという）である。Ｔcdrnは、変速時に解放動作を行う摩擦係合要素のトルク容量（以下、解放側クラッチトルクという）である。ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２はそれぞれ、前記式（１）および式（２）を導き出した際に定数としたものであり、前記各回転要素におけるイナーシャおよび前記遊星歯車装置の歯車比から設計的に定められる係数である。この定数の具体的な数値は、例えば変速の種類（例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ）毎に異なる。従って、前記運動方程式としては１つの所定のものであるが、自動変速機３の変速には、変速の種類毎に異なる定数とされたそれぞれの変速の種類に対応する運動方程式が用いられる。

前記式（１）および式（２）は、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機３のギヤトレーン運動方程式である。変速目標値は、変速時間および駆動力の各目標値を表現でき、ギヤトレーン運動方程式上で取り扱えるものである。本実施形態では、変速時間を表現できる物理量の一例として、入力軸加速度dωt/dtを用いている。また、駆動力を表現できる物理量の一例として、変速機出力トルクＴoを用いている。つまり、本実施形態では、変速目標値を、入力軸加速度dωt/dtと、変速機出力トルクＴoとの２つの値で設定している。

一方、本実施形態では、前記変速目標値を成立させる制御操作量を、タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）と、係合側クラッチトルクＴcaplと、解放側クラッチトルクＴcdrnとの３つの値で設定している。そうすると、運動方程式が前記式（１）および式（２）の２式で構成されることに対して制御操作量が３つあるため、２つの変速目標値を成立させる制御操作量を一意に解くことはできない。なお、各式中の出力軸加速度dωo/dtは、前記出力軸回転速度センサ８３の検出値である変速機出力軸回転速度ωoから算出される。

そこで、前記式（１）および式（２）の運動方程式に、拘束条件を追加して制御操作量を一意に解くことについて検討した。そして、本実施形態では、変速中のトルクの受け渡しを表現したり制御したりするのに適しており、また、何れの変速パターンにも対応することができる拘束条件として、解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を用いることとしている。つまり、変速中のトルクの受け渡しを運動方程式に組み込むことができ、且つ制御操作量を一意に解くことができる、伝達トルクのトルク分担率を拘束条件として設定することとしている。前記トルク分担率は、自動変速機３の変速時に解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ必要がある合計の伝達トルク（合計伝達トルク）を、例えば入力軸３ａ上のトルク（入力軸上合計伝達トルク）に置き換えたときに、その入力軸上合計伝達トルクに対して両摩擦係合要素が各々分担する伝達トルクの割合である。本実施形態では、係合側クラッチのトルク分担率を「ｘapl」とし、解放側クラッチのトルク分担率を「ｘdrn」として、それぞれのトルク分担率を、変速中のトルクの受け渡しを反映するように時系列で変化するトルク分担率ｘ（例えば０≦ｘ≦１）を用いて次式（３）および次式（４）のように定義する。

ｘapl＝ｘ …（３）
ｘdrn＝１−ｘ …（４）
係合側クラッチトルクＴcaplと解放側クラッチトルクＴcdrnとの関係式は、入力軸３ａ上のトルクに置き換えた「Ｔcapl」および「Ｔcdrn」と、前記式（３）および式（４）とに基づいて、「ｘ」（＝ｘapl）と「１−ｘ」（＝ｘdrn）とを用いて定義することができる。そして、前記式（１）、前記式（２）、および、「Ｔcapl」と「Ｔcdrn」との関係式から、制御操作量である、タービントルクＴt、係合側クラッチトルクＴcapl、および、解放側クラッチトルクＴcdrnを算出する関係式が導き出される。タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）は、「ｘ」（＝ｘapl）、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、係合側クラッチトルクＴcaplは、「ｘ」（＝ｘapl）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、解放側クラッチトルクＴcdrnは、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。

つまり、本実施形態の変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む自動変速機３の運動方程式（前記式（１）,（２））と、前記トルク分担率を表す関係（前記式（３）,（４））とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このように、本実施形態では、前記式（１）,（２）に、トルク分担率ｘにて設定した拘束条件を追加することで、変速モデルを用いて自動変速機３の変速を実行する。よって、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、前記変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定することができる。この変速モデルとしては１つの所定のものであるが、上述したように変速の種類（例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ）毎に異なる定数とされたギヤトレーン運動方程式が用いられるので、自動変速機３の変速には、それぞれの変速の種類に対応する変速モデルが用いられることになる。

−飛び越しダウンシフト制御−
次に、本実施形態の特徴である飛び越しダウンシフト制御について説明する。この飛び越しダウンシフト制御とは、例えばパワーオンダウンシフト時等において、現在の変速段から２段以上のローギヤ側の変速段に向けて変速される制御である。例えば、第７変速段での走行中にアクセルペダルの踏込量が大きくなって、要求変速段が第３変速段に設定されて変速が実行される場合等が挙げられる。

本実施形態に係るもののように変速段数が多い自動変速機３にあっては、一対の摩擦係合要素の掛け替え（所謂クラッチツークラッチ変速）で実現可能な変速前後の変速比の変化量が大きくなる傾向がある。この場合、摩擦係合要素の解放および係合に伴う摩擦係合要素の回転速度変化量が大きくなり、この摩擦係合要素の摩擦材同士の摺動による発熱量（クラッチ発熱量）が増大してしまうことになる。

摩擦係合要素の温度上昇を抑えることでその耐久性（特に、摩擦材の耐久性）を保証する手段としては、変速中の伝達トルクを低下させることが挙げられる（例えばエンジン１のトルクダウン制御等）。しかしながら、この場合、変速中の駆動力が低下したり、変速後における駆動力の変動が大きくなったりしてドライバビリティの悪化に繋がってしまう虞がある。また、前記耐久性を保証する他の手段として、摩擦係合要素の熱容量を増大させることも挙げられる。しかしながら、この場合、摩擦係合要素の大型化に繋がってしまう。その結果、自動変速機３の大型化および重量の増大化、製造コストの高騰、動力伝達効率の悪化等を招いてしまうことになる。

これらの不具合を解消するために、飛び越しダウンシフト要求が生じた場合、変速前の変速段と、前記変速マップに基づいて設定された要求変速段との間に他の変速段（中間変速段）を経由させることが行われる。

しかしながら、このように変速前の変速段と要求変速段との間に中間変速段を経由させる場合、要求変速段への変速要求が生じてから、この要求変速段が成立するまでに要する時間が長くなり、ドライバが要求する駆動力が得られるまでの時間が長くなってドライバビリティの悪化に繋がってしまう可能性がある。

つまり、要求変速段が成立するまでに要する時間を短縮化してドライバビリティの改善を図ること（中間変速段を経由させないことでドライバビリティの改善を図ること）と、クラッチ発熱量を低減して摩擦係合要素の耐久性を保証すること（中間変速段を経由させることで摩擦係合要素の耐久性を保証すること）とは背反の関係にある。

本実施形態は、これらの点に鑑み、摩擦係合要素の耐久性を保証しながらも、要求変速段が成立するまでに要する時間が必要以上に長くなることを抑制できる飛び越しダウンシフト制御を実施するものである。

具体的には、飛び越し変速が要求（本実施形態の場合には飛び越しダウンシフト要求）された際、前記要求変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われたと仮定した場合、または、現変速段から一対の前記摩擦係合要素の掛け替えによって飛び越し変速が可能な変速段のうち前記要求変速段に最も近い変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われたと仮定した場合における、その変速前後での入力軸３ａの回転速度の差が所定の閾値を超えている場合には、現変速段と目標変速段との間に中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行させ、前記差が所定の閾値以下である場合には、前記中間変速段を経由させない飛び越し変速を実行させるようにしている。この場合において、要求変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われる状況としては、第７変速段から第３変速段へのダウンシフト要求が生じた場合に、この第７変速段から第３変速段への飛び越し変速（一対の摩擦係合要素の掛け替えによって可能な変速）が行われる状況が挙げられる。また、現変速段から一対の摩擦係合要素の掛け替えによって飛び越し変速が可能な変速段のうち要求変速段に最も近い変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われる状況としては、第７変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合に、この第７変速段から第２変速段への変速は一対の摩擦係合要素の掛け替えによって行うことができないことから、この第２変速段よりも１段だけハイギヤ側（現変速段に近い側）である第３変速段への飛び越し変速、つまり、第７変速段から第３変速段への飛び越し変速が行われる状況が挙げられる。

この変速制御は前記ＥＣＵ５によって実行される。このため、ＥＣＵ５において、前記飛び越し変速制御を実行する機能部分が本発明でいう変速制御部として構成されている。

次に、本実施形態における飛び越しダウンシフト制御の手順について図５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では、前記入力軸３ａの回転速度の差が所定の閾値を超えているか否かを判断する条件として、前述した要求変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われる場合（一対の摩擦係合要素の掛け替えによって要求変速段への飛び越し変速が可能な場合）を例に挙げて説明する。また、このフローチャートは、車両のスタートスイッチがＯＮ操作された後、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３の変速要求が生じ、その変速要求が飛び越しダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、前記変速マップに基づいて設定される要求変速段が、現在の変速段から２段以上のローギヤ側の変速段であるか否かを判定する。この飛び越しダウンシフト要求としては、例えば第７変速段が成立している車両走行中に、前記アクセル開度センサ８４によって検出されたアクセル開度が大きくなったことで、第７変速段から第５変速段へのダウンシフト要求や、第７変速段から第４変速段へのダウンシフト要求や、第７変速段から第３変速段へのダウンシフト要求が生じた場合等が挙げられる。

飛び越しダウンシフト要求が生じていない場合、つまり、自動変速機３の変速要求がアップシフト要求であった場合や、変速段を１つだけ変化させるダウンシフト要求であった場合や、自動変速機３の変速要求が生じていない場合には、ステップＳＴ１でＮＯ判定され、そのままリターンされる。この場合、飛び越しダウンシフト以外の変速要求が生じておれば、その変速要求に従った変速が実行されることになる。

一方、飛び越しダウンシフト要求が生じており、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、要求された飛び越しダウンシフトは、一対の摩擦係合要素の掛け替え（クラッチツークラッチ）で変速可能なものであるか否かを判定する。

例えば、図３からも解るように、飛び越しダウンシフト要求が第７変速段から第３変速段へのダウンシフト要求であった場合には、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合させて第７変速段が成立している状態から、第２クラッチＣ２を解放し、第１クラッチＣ１を係合させることで第３変速段が成立可能であるため、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速が可能であると判断して、ステップＳＴ２ではＹＥＳ判定されることになる。

また、飛び越しダウンシフト要求が第７変速段から第４変速段へのダウンシフト要求であった場合には、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合させて第７変速段が成立している状態から、これらクラッチを解放し、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４を係合させねば第４変速段が成立しないため、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速させることはできないと判断して、ステップＳＴ２ではＮＯ判定されることになる。

また、飛び越しダウンシフト要求が第７変速段から第５変速段へのダウンシフト要求であった場合には、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合させて第７変速段が成立している状態から、第３クラッチＣ３を解放し、第１クラッチＣ１を係合させることで第５変速段が成立可能であるため、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速が可能であると判断して、ステップＳＴ２ではＹＥＳ判定されることになる。

これら飛び越しダウンシフトにおける変速前後の変速段の組み合わせそれぞれにおいて一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能であるか否かの情報は、予め前記ＲＯＭに記憶されており（例えば前述した変速マップとして記憶されており）、飛び越しダウンシフト要求が生じた際に、このＲＯＭに記憶された情報を参照することによって、一対の摩擦係合要素の掛け替えで飛び越しダウンシフトが可能であるか否かを判定することになる。

ステップＳＴ２において、今回の飛び越しダウンシフト要求は、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速させることができないと判断されて、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、中間変速段を経由する飛び越しダウンシフトが実行される。

例えば、前述したように飛び越しダウンシフト要求が第７変速段から第４変速段へのダウンシフト要求であった場合には、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合させて第７変速段が成立している状態から、第３クラッチＣ３を解放し、第１クラッチＣ１を係合させることで、中間変速段として第５変速段を成立させた後、第２クラッチＣ２を解放し、第４クラッチＣ４を係合させることで第４変速段を成立させることになる。

一方、ステップＳＴ２において、今回の飛び越しダウンシフト要求は、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能なものであると判断されて、ＹＥＳ判定された場合にはステップＳＴ４に移る。

このステップＳＴ４では、今回の飛び越しダウンシフトにおける変速前後における入力軸３ａの回転速度の差、つまり、変速前の変速段から要求変速段への変速（中間変速段を経由しない変速）が行われたと仮定した場合の変速前後における入力軸３ａの回転速度の差（回転角速度の変化量）が所定の閾値以下となっているか否かを判定する。この閾値としては、摩擦係合要素の摩擦材同士の摺動による発熱量（クラッチ発熱量）が許容発熱量の上限値となる場合の回転速度差として、実験またはシミュレーションによって設定されている。また、前記回転速度差は、今回の飛び越しダウンシフトを行おうとする変速前後の変速段の組み合わせと、現在の車速とから求めることが可能である。例えば、変速前後の変速段の組み合わせと車速（前記出力軸回転速度センサ８３からの出力信号に基づいて算出される車速）とをパラメータとする回転速度差算出マップを前記ＲＯＭに記憶させておき、今回の飛び越しダウンシフトを行おうとする変速前後の変速段の組み合わせと現在の車速とを、この回転速度差算出マップに当て嵌めることによって前記回転速度差を求める。

例えば、飛び越しダウンシフト要求が第７変速段から第５変速段へのダウンシフト要求である場合には、前記回転速度差は前記閾値以下であると判定される（ステップＳＴ４でＹＥＳ判定される）。一方、飛び越しダウンシフト要求が第７変速段から第３変速段へのダウンシフト要求である場合には、前記回転速度差は前記閾値を超えていると判定される（ステップＳＴ４でＮＯ判定される）。

前記回転速度差が前記閾値以下であり、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、中間変速段を経由させることなく、直接的に要求変速段への変速（中間変速段を経由しない単一飛び越しダウンシフト）が実行される。つまり、前述した飛び越しダウンシフト要求が第７変速段から第５変速段へのダウンシフト要求である場合には、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合させて第７変速段が成立している状態から、第３クラッチＣ３を解放し、第１クラッチＣ１を係合させることで第５変速段を成立させる。

一方、前記回転速度差が前記閾値を超えており、ステップＳＴ４でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、中間変速段を経由させる変速が行われる。つまり、前述した飛び越しダウンシフト要求が第７変速段から第３変速段へのダウンシフト要求である場合には、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合させて第７変速段が成立している状態から、第３クラッチＣ３を解放し、第１クラッチＣ１を係合させることで、中間変速段として第５変速段を成立させた後、第２クラッチＣ２を解放し、第３クラッチＣ３を係合させることで第３変速段を成立させることになる。

以上の動作が、所定時間毎に繰り返されることになる。

図６は、前述した第７変速段からダウンシフトが行われる場合の変速段の変化の例を説明するための図である。この図６におけるドライバ要求は、ドライバのアクセルペダル踏込量に応じて前記変速マップに基づいて設定される変速要求（第７変速段からのダウンシフトによって要求される変速段）である。また、ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ４はそれぞれ図５のフローチャートにおけるステップＳＴ１，ステップＳＴ２，ステップＳＴ４に対応している。

この図６からも解るように、ステップＳＴ１でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合、つまり、一対の摩擦係合要素の掛け替えで要求変速段へ変速することができないものである場合には、中間変速段を経由する飛び越しダウンシフトが実行される。つまり、前述の場合、第７変速段、第５変速段、第４変速段の順で飛び越しダウンシフトが実行される。

また、ステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ４で共にＹＥＳ判定された場合、つまり、一対の摩擦係合要素の掛け替えで要求変速段へ変速させることができ、且つこの変速前後での前記回転速度差が閾値以下である場合には、中間変速段を経由させない飛び越しダウンシフトが実行される。つまり、前述の場合、第７変速段から第５変速段への飛び越しダウンシフト（単一飛び越しダウンシフト）が実行される。

また、ステップＳＴ１，ＳＴ２でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ４でＮＯ判定された場合、つまり、一対の摩擦係合要素の掛け替えで要求変速段へ変速させることができるものの、この変速前後での前記回転速度差が閾値を超えている場合には、中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフトが実行される。つまり、前述の場合、第７変速段、第５変速段、第３変速段の順で飛び越しダウンシフトが実行される。

以上説明したように、本実施形態では、飛び越しダウンシフト要求が生じた際、要求変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われたと仮定した場合における、その変速前後での入力軸３ａの回転速度の差が所定の閾値を超えている場合には、中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行させ、前記差が所定の閾値以下である場合には、前記中間変速段を経由させない飛び越し変速を実行させるようにしている。つまり、要求変速段への飛び越しダウンシフトが行われたと仮定した場合の変速前後における入力軸３ａの回転速度差に基づいて摩擦係合要素の熱負荷状態を判断し、この回転速度差が所定の閾値を超えている場合には、前記熱負荷が高いと判断して中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行させる。これにより、中間変速段を目標変速段とする変速および要求変速段を目標変速段とする変速のそれぞれにおいて、摩擦係合要素の解放および係合に伴う摩擦係合要素の回転速度変化量を低く抑えてクラッチ発熱量を低減し、摩擦係合要素の熱負荷を軽減する。一方、前記回転速度差が所定の閾値以下である場合には、前記熱負荷が低いと判断して中間変速段を経由させない飛び越し変速を実行させる。これにより、要求変速段が成立するまでに要する時間の短縮化を図る。このように、本実施形態によれば、前記熱負荷を低く抑えることで摩擦係合要素の耐久性を保証しながらも、要求変速段が成立するまでに要する時間が必要以上に長くなることを抑制できる。

（変形例１）
次に、変形例１について説明する。図７は、本変形例に係る飛び越しダウンシフト制御の手順を説明するためのフローチャート図である。このフローチャートも、車両のスタートスイッチがＯＮ操作された後、所定時間毎に繰り返して実行される。

先ず、ステップＳＴ１１において、自動変速機３のダウンシフト要求が生じたか否かを判定する。

ダウンシフト要求が生じていない場合、つまり、自動変速機３の変速要求がアップシフト要求であった場合や、自動変速機３の変速要求が生じていない場合には、ステップＳＴ１１でＮＯ判定され、そのままリターンされる。この場合、アップシフト要求が生じておれば、その変速要求に従った変速が実行されることになる。

一方、ダウンシフト要求が生じており、ステップＳＴ１１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、その変速要求が飛び越しダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、前記変速マップに基づいて設定される要求変速段が、現在の変速段から２段以上のローギヤ側の変速段であるか否かを判定する。

飛び越しダウンシフト要求が生じていない場合、つまり、変速段を１つだけ変化させるダウンシフト要求であった場合には、ステップＳＴ１２でＮＯ判定され、ステップＳＴ１３に移る。このステップＳＴ１３では、要求に応じて、変速段を１つだけ変化させるダウンシフトを実行する。例えば、第７変速段から第６変速段へのダウンシフト要求であった場合には、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合させて第７変速段が成立している状態から、第３クラッチＣ３を解放し、第４クラッチＣ４を係合させることで第６変速段を成立させる。

一方、飛び越しダウンシフト要求が生じており、ステップＳＴ１２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１４に移り、飛び越しダウンシフトで要求されている変速段（要求変速段）以上の変速段（現在の変速段よりもローギヤ側の変速段であって、要求変速段およびこの要求変速段よりもハイギヤ側の変速段）のうち、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能なものを抽出する。

具体的には、第７変速段から第３変速段へのダウンシフト要求が生じた場合、第７変速段から第５変速段へのダウンシフト、第７変速段から第４変速段へのダウンシフト、第７変速段から第３変速段へのダウンシフトのうち一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能なものを抽出する。この場合、第７変速段から第５変速段へのダウンシフト、および、第７変速段から第３変速段へのダウンシフトが抽出されることになる。つまり、このステップＳＴ１４では第５変速段と第３変速段とが抽出されることになる。

その後、ステップＳＴ１５に移り、前記抽出された変速段のうち、変速前後における入力軸３ａの回転速度の差、つまり、変速前の変速段から抽出された変速段への変速が行われたと仮定した場合の変速前後における入力軸３ａの回転速度の差が所定の閾値以下となる変速段を抽出する。この場合においても、前記閾値としては、摩擦係合要素の摩擦材同士の摺動による発熱量（クラッチ発熱量）が許容発熱量の上限値となる場合の回転速度差として、実験またはシミュレーションによって設定されている。また、前記回転速度差は、ダウンシフトを行おうとする変速前後の変速段の組み合わせと、現在の車速とから求めることが可能である。

具体的には、第７変速段から第３変速段へのダウンシフトでは前記回転速度差が閾値を超え、第７変速段から第５変速段へのダウンシフトでは前記回転速度差が閾値以下となる場合、このステップＳＴ１５では、第５変速段が抽出されることになる。

その後、ステップＳＴ１６に移り、前記ステップＳＴ１４およびステップＳＴ１５において飛び越しダウンシフトが可能な変速段が抽出されているか否かを判定する。前述の場合、第５変速段が抽出されているため、ステップＳＴ１６でＹＥＳ判定されてステップＳＴ１７に移ることになる。一方、飛び越しダウンシフトが可能な変速段が抽出されておらず、ステップＳＴ１６でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１３に移り、変速段を１つだけ変化させるダウンシフトを実行する。例えば、第７変速段から第６変速段へのダウンシフトを実行する。この場合、要求されている変速は飛び越しダウンシフトであるので、例えば、要求変速段まで１段ずつダウンシフトを実行していくことになる。

ステップＳＴ１７では、前記抽出された変速段に向けてのダウンシフト（飛び越しダウンシフト）が実行される。前述の場合には、第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３を係合させて第７変速段が成立している状態から、第３クラッチＣ３を解放し、第１クラッチＣ１を係合させることで第５変速段を成立させる。この場合、抽出されている変速段は要求変速段とは異なっているので、この第５変速段を中間変速段とした飛び越しダウンシフト（中間変速段を経由させて要求変速段を成立させる飛び越しダウンシフト）が行われることになる。なお、抽出されている変速段が要求変速段と一致している場合には、中間変速段を経由しない飛び越しダウンシフトが行われることになる。

本変形例においても、飛び越しダウンシフトが行われたと仮定した場合の変速前後における入力軸３ａの回転速度差に基づいて摩擦係合要素の熱負荷状態を判断し、それに基づいて飛び越し変速を制御するようにしている。これにより、前記熱負荷を低く抑えることで摩擦係合要素の耐久性を保証しながらも、要求変速段が成立するまでに要する時間が必要以上に長くなることを抑制できる。

（変形例２）
次に、変形例２について説明する。本変形例は、前述した実施形態に対し、変速時のトルクダウン制御に対する制限の有無に応じて飛び越しダウンシフト制御を切り替えるものとなっている。

図８は、本変形例に係る飛び越しダウンシフト制御の手順を説明するためのフローチャート図である。このフローチャートにおけるステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ５の動作は、前述した実施形態で説明したフローチャート（図５）におけるステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ５の動作と同一であるので、ここでの説明は省略する。

ステップＳＴ２において、今回の飛び越しダウンシフト要求は、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能なものであると判断されて、ＹＥＳ判定された場合にはステップＳＴ２１に移る。

このステップＳＴ２１では、前記点火プラグの点火時期を遅角させることによるトルクダウン制御が制限されているか否かを判定する。

この点火時期を遅角させることによるトルクダウン制御とは、パワーオンダウンシフト時に、入力軸３ａの回転速度が変速後の同期回転速度となるタイミングにおいて、エンジン１の点火時期を遅角させてエンジン出力トルクを低下させ、これによって変速ショックを抑制するためのものである。そして、このトルクダウン制御は、所定の禁止条件（例えばエンジン冷却水温度が所定値以下等）が成立した場合には、点火時期の遅角量が制限（遅角量がガードまたは遅角が禁止）されることになる。このようにトルクダウン制御が制限されると、変速時における入力軸３ａへの入力トルクが十分に低下しないことになり、摩擦係合要素のクラッチ発熱量が増加する傾向となる。

トルクダウン制御が制限されておらず（トルクダウン制御が許可されており）、ステップＳＴ２１でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ２２に移り、今回の飛び越しダウンシフトにおける変速前後における入力軸３ａの回転速度の差、つまり、変速前の変速段から要求変速段への変速（中間変速段を経由しない変速）が行われたと仮定した場合の変速前後における入力軸３ａの回転速度の差が所定の閾値α以下となっているか否かを判定する。この閾値αは、前記トルクダウン制御が制限されないことを前提として、摩擦係合要素の摩擦材同士の摺動による発熱量（クラッチ発熱量）が許容発熱量の上限値となる場合の回転速度差として、実験またはシミュレーションによって設定されている。

前記回転速度差が前記閾値α以下であり、ステップＳＴ２２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、中間変速段を経由させることなく、直接的に要求変速段への変速（中間変速段を経由しない単一飛び越しダウンシフト）が実行される。

また、前記回転速度差が前記閾値αを超えており、ステップＳＴ２２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、中間変速段を経由させる変速が実行される。

一方、トルクダウン制御が制限されており、ステップＳＴ２１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２３に移り、今回の飛び越しダウンシフトにおける変速前後における入力軸３ａの回転速度の差、つまり、変速前の変速段から要求変速段への変速（中間変速段を経由しない変速）が行われたと仮定した場合の変速前後における入力軸３ａの回転速度の差が所定の閾値β以下となっているか否かを判定する。この閾値βは、前記閾値αよりも所定量だけ小さい値であって、前記トルクダウン制御が制限された場合であっても、摩擦係合要素の摩擦材同士の摺動による発熱量（クラッチ発熱量）が許容発熱量の範囲内にある回転速度差の上限値として、実験またはシミュレーションによって設定されている。

前記回転速度差が前記閾値β以下であり、ステップＳＴ２３でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、中間変速段を経由させることなく、直接的に要求変速段への変速（中間変速段を経由しない単一飛び越しダウンシフト）が実行される。

また、前記回転速度差が前記閾値βを超えており、ステップＳＴ２３でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、中間変速段を経由させる変速が実行される。

その他の動作は前述した実施形態の場合と同様である。

図９は、本変形例において、第７変速段からダウンシフト（要求変速段が第３変速段とされたダウンシフト）が行われる場合の変速段の変化の例を説明するための図である。この図９におけるドライバ要求は、ドライバのアクセルペダル踏込量に応じて前記変速マップに基づいて設定される変速要求（第７変速段からのダウンシフトによって要求される変速段）である。また、ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ２１〜ＳＴ２３はそれぞれ図８のフローチャートにおける各ステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ２１〜ＳＴ２３に対応している。

この図９からも解るように、ステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ２２でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ２１でＮＯ判定された場合、つまり、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速することができ、点火遅角によるトルクダウン制御が制限されておらず（許可されており）、前記回転速度差が閾値α以下である場合には、中間変速段を経由させない飛び越しダウンシフトが実行される。つまり、前述の場合、第７変速段から第３変速段への飛び越しダウンシフト（単一飛び越しダウンシフト）が実行される。

また、ステップＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ２１でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ２３でＮＯ判定された場合、つまり、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速することができ、点火遅角によるトルクダウン制御が制限されており、前記回転速度差が閾値βを超えている場合には、中間変速段を経由する飛び越しダウンシフトが実行される。つまり、前述の場合、第７変速段、第５変速段、第３変速段の順で飛び越しダウンシフトが実行される。

以上説明したように、本変形例では、トルクダウン制御の実行に制限が掛かっている場合、つまり、変速時に入力軸３ａへの入力トルクが十分に低下しない場合、摩擦係合要素のクラッチ発熱量が増加する傾向となるが、前記閾値を低く設定し、トルクダウン制御の実行に制限が掛かっていない場合に比べて、中間変速段を経由させる飛び越し変速が実行されやすくすることで、前記クラッチ発熱量の増加を抑制することができる。これにより、前記熱負荷を低く抑えて摩擦係合要素の耐久性を保証することができる。

また、このように変速時のトルクダウン制御に対する制限の有無に応じて（飛び越しダウンシフト）制御を切り替える技術は、前記変形例１に対しても適用が可能である。

（他の実施形態）
なお、今回開示した実施形態および変形例は、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、前記実施形態および変形例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、前記実施形態および変形例では、車両１００がＦＦである例を示したが、これに限らず、車両が、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）であってもよいし、４輪駆動であってもよい。

また、前記閾値（前記回転速度差と比較することで中間変速段を経由する飛び越しダウンシフトを実行するか否かを判断するための閾値）は、自動変速機３の入力トルクや目標入力トルク等の情報に基づいて補正するようにしてもよい。これは、摩擦係合要素の発熱量は、摩擦係合要素の回転速度差だけでなく、摩擦係合要素の伝達トルクにも依存することを考慮したものである。

また、前記閾値は、摩擦係合要素への熱負荷が高くなる変速を行ってから十分なインターバル（放熱するのに十分なインターバル）を確保できていない状況や、摩擦係合要素の温度（作動油温や外気温等の影響を受ける温度）が高いと推定される状況に応じて補正するようにしてもよい。

また、中間変速段を経由する飛び越しダウンシフトを実行する前提条件としては、要求変速段へ直接的に変速（中間変速段を経由しない飛び越し変速）を行う場合と比較して、解放側の摩擦係合要素を変化させないで実現可能な（中間変速段を経由しても入力切替が不要な）変速段を中間変速段とする変速に限定してもよい。例えば前記実施形態の場合に、第５変速段から第２変速段への飛び越しダウンシフトにおいて第３変速段を経由させる場合などである。この場合、入力クラッチとして第１クラッチＣ１の係合が維持されており入力切替は行われないものとなっている。

また、本発明は、平行２軸のギヤトレーンを有する自動変速機にも適用が可能である。

また、本発明でいう中間変速段を経由する飛び越しダウンシフトの態様として、広義には、単一ダウンシフト（１段ずつのダウンシフト）を連続して実行するオーバラップ変速を含むものである。

また、前述した変形例２および変形例３では、トルクダウン制御として、点火プラグの点火時期を遅角させる場合を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、エンジン１のスロットル開度を小さくして吸入空気量を低減することによるトルクダウン制御等、その他の手段でトルクダウン制御を行うものに対しても適用が可能である。

また、前記実施形態および変形例では、入力軸３ａの回転速度の差が所定の閾値を超えているか否かを判断する条件として、要求変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われる場合（一対の摩擦係合要素の掛け替えによって要求変速段への飛び越し変速が可能な場合）を例に挙げて説明した。本発明はこれに限らず、前述したように、現変速段から一対の摩擦係合要素の掛け替えによって飛び越し変速が可能な変速段のうち要求変速段に最も近い変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われる場合を条件としてもよい。例えば、第７変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合に、この第７変速段から第２変速段への変速は一対の摩擦係合要素の掛け替えによって行うことができないことから、この第２変速段よりも１段だけハイギヤ側である第３変速段への飛び越し変速、つまり、第７変速段から第３変速段への飛び越し変速が行われる場合である。

本発明は、車両に搭載され、中間変速段を経由する飛び越し変速が可能な有段式の自動変速機に適用される制御装置に利用可能である。

３ 自動変速機
３ａ 入力軸
５ ＥＣＵ
８２ 入力軸回転速度センサ
８３ 出力軸回転速度センサ
８４ アクセル開度センサ
Ｃ１〜Ｃ４ クラッチ（摩擦係合要素）
Ｂ１、Ｂ２ ブレーキ（摩擦係合要素）

Claims (2)

1. 複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの１つを成立させると共に、現変速段と運転状態に応じて要求される要求変速段との間に２段以上の変速段差が生じた場合に、変速段を２段以上飛び越す飛び越し変速が可能な有段式の自動変速機に適用される制御装置において、
   前記飛び越し変速が要求された際、前記要求変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われたと仮定した場合、または、前記現変速段から一対の前記摩擦係合要素の掛け替えによって飛び越し変速が可能な変速段のうち前記要求変速段に最も近い変速段を目標変速段とする飛び越し変速が行われたと仮定した場合における、その変速前後での変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値を超えている場合には、前記現変速段と前記目標変速段との間に中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行させ、前記差が所定の閾値以下である場合には、前記中間変速段を経由させない飛び越し変速を実行させる変速制御部を備え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、
   前記飛び越し変速が要求された際、前記変速機入力軸回転速度が変速後の同期回転速度となるタイミングにおいて実行されるトルクダウン制御に制限が掛かっている場合、前記閾値を、前記トルクダウン制御の実行に制限が掛かっていない場合よりも低く設定することを特徴とする自動変速機の制御装置。

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