JP4384144B2 - 自動変速機の制御装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機を備えた車両のパワーオフ走行時に、変速前の低速段を達成する第１の摩擦係合要素と、変速後の高速段を達成する第２の摩擦係合要素との掛け替えによってダウンシフトを実現する用自動変速機の制御装置及び方法に関する。

自動変速機の変速時（変速段の切り替え時）には、一般にクラッチ等の摩擦係合要素を開放から係合へ又は係合から開放への切り替えを行なうが、この際に、変速時のショックが発生しないように滑らかに、且つ速やかに、摩擦係合要素の操作を行なうようにしたい。そこで、種々の技術が開発されている（例えば、特許文献１，２参照）。
特許文献１に記載された技術は、摩擦係合要素の油圧サーボへの油圧を制御して、変速時のショックを軽減する技術である。この技術では、図１６に示すように、開放から係合へ切り替えられる係合側（締結側とも言う）の摩擦係合要素について、入力トルクに応じて、イナーシャフェーズ開始時の目標油圧Ｐ_TAを算出し、該目標油圧と予め設定された所定時間ｔ_TAとにより、所定勾配が算出され、該勾配による第１のスイープアップにより油圧を上昇させる。油圧が目標油圧Ｐ_TAになる時点で入力回転数が所定変化量となる際の目標回転変化率に基づき比較的緩やかな勾配δＰ_TAが設定され、該勾配による第２のスイープアップにより油圧を上昇させる。入力回転の回転数変化ΔＮが、入力軸回転数センサにて検知され得る回転変化開始判定回転数ｄＮ_Sになると、入力回転数変化を見ながら、所定勾配にて油圧がフィードバック制御される。更に、目標変速開始時間及び目標変速開始時における回転数変化率を計測して、目標油圧Ｐ_TA，第２のスイープ部の勾配δＰ_TA及び目標変速開始時間ｔ_aimが学習補正される。

また、特許文献２に記載された技術は、摩擦係合要素の掛け換えにより行なう変速中における変速機入力トルクの変化を逐一チェックし、締結側作動液圧及び／又は開放側作動液圧を、変速中にトルク変化があっても逐一、変化後のトルクに対応したものに変更可能にする変速機入力トルクの変化に対して容量の過不足を生ずることがなく、エンジンの空吹けや、変速の間延びや、大きなトルクの引き込みが発生するのを防止することができるようにする技術である。この技術では、図１７に示すように、締結側作動液圧指令値Ｐ_Cを実線で示すように上昇させ、開放側作動液圧指令値Ｐ_Oを実線で示すように低下させて行なう掛け換えアップシフト変速中に、瞬時ｔ₂に変速機入力トルクＴ_iが変化した場合、Ｐ_Oの低下初期圧Ｐ_OIを変化後のＴ_iに応じた値に変更してＰ_Oの低下勾配をｔ₂以後２点鎖線で示すように変化せる。ｔ₅にＴ_iが所定値以上になると、これに対応したＰ_Cのトルクフェーズランプ勾配θ₅を求め、Ｐ_Cの上昇勾配を２点鎖線で示すように通常のθ₁から急なθ₅に切リ換える。ｔ₇にＴ_iが変化した時はＰ_Cのトルクフェーズランプ勾配θ₃を２点鎮線で示すように、変化後のＴ_iに応じた勾配に変更する。ｔ₁₀にＴ_iの変化行が有った場合、Ｐ_Cの棚圧Ｐ_C1およびＰ_Oの棚圧Ｐ_O1をｔ₁₀以後の２点鎖線で示すように変化後のＴ_iに応じた値に変更する。
特開平０９−１７０６５４号公報 特開２０００−１１０９２９号公報

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

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

また、特許文献２の技術では、２つの摩擦係合要素を別々のロジックで制御しているため、その時々の両摩擦係合要素でのトルク伝達容量の総量と各々の摩擦係合要素のトルク分担量とが曖昧である。このため、各摩擦係合要素の差回転制御と両摩擦係合要素でのトルク配分比制御とを、分離して調整できず、上記のように、各摩擦係合要素の差回転状態や両摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目して摩擦係合要素の掛け替え制御を実施するには、大幅な開発工数が必要になる。

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

上記目標を達成するため、本発明の自動変速機の制御装置は、変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機を備えた車両のパワーオフ走行時に、変速前の高速段を達成する第１の摩擦係合要素と、変速後の低速段を達成する第２の摩擦係合要素との掛け替えによってダウンシフトを実現する自動変速機の制御装置において、上記ダウンシフト時には、上記の第１又は第２の摩擦係合要素の直後の出力側の回転速度から直前の入力側の回転速度を減算した回転速度差に基づいて回転目標値を設定するとともに、上記の車両のパワーオフ走行時であって上記ダウンシフトのための変速を実施する前の定常走行時には、上記第１の摩擦係合要素について上記回転目標値を設定する目標値設定手段と、上記目標値設定手段によりにより設定された上記回転目標値を得るために上記の第１及び第２の摩擦係合要素に要求される総トルク容量を、上記変速機の入力トルクと、上記回転目標値と実パラメータとの偏差とから算出されるトルク補正量との和として算出する総トルク容量算出手段と、上記の第１及び第２の摩擦係合要素への上記総トルク容量の配分比を設定する配分比設定手段と、上記総トルク容量算出手段により算出された前記総トルク容量と、上記配分比設定手段により設定された上記配分比とに基づいて、上記の第１及び第２の摩擦係合要素にそれぞれ要求される個別トルク容量を算出する個別トルク容量算出手段と、上記個別トルク容量算出手段により算出された個別トルク容量に応じて上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結状態を制御する締結制御手段と、をそなえていることを特徴としている（請求項１）。

上記目標値設定手段は、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とに基づいて設定されることが好ましい（請求項２）。これにより、走行状態に適した回転目標値を設定することができる。
また、上記ダウンシフト時の変速制御は、上記第１の摩擦係合要素の該入力側と該出力側との該回転速度差を、上記第１の摩擦係合要素の上記目標差回転数に基づく第１回転目標値に保持する準備フェーズと、上記準備フェーズの後に、上記トルク容量の配分比を変化させることで上記各個別トルク容量を変化させて上記第１の摩擦係合要素から上記第２の摩擦係合要素にトルク伝達を掛け替える掛け替えフェーズと、上記掛け替えフェーズの後に、上記第２の摩擦係合要素の上記回転速度差が、上記第２の摩擦係合要素の上記目標差回転数に基づく第２回転目標値に到達するように上記第２の摩擦係合要素の締結状態を制御し、上記第２の摩擦係合要素の該入力側の回転速度を徐々に変化させるイナーシャフェーズと、上記イナーシャフェーズの後に、上記第２の摩擦係合要素の上記回転速度差が上記第２回転目標値に保持されるように上記第２の摩擦係合要素の締結状態を制御する終了フェーズと、をそなえていることが好ましい（請求項３）。これにより、シンプルな制御ロジックでの、円滑な掛け替え動作を確実に実現できるようになる。

さらに、上記配分比設定手段は、上記車両の走行状況、もしくは、上記自動変速機の変速状況に応じて上記配分比を設定することが好ましい（請求項４）。これにより、シンプルな制御ロジックにより走行状況や変速状況に応じた適切な摩擦係合要素の掛け替えを実施することができる。

また、上記の各摩擦係合要素は油圧式のものであって、上記締結制御手段では、予め得られているトルク容量−油圧変換特性に基づいて、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の制御指令圧を決定して、該制御指令圧により上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結状態を制御することが好ましい（請求項５）。これにより、油圧式の摩擦係合要素の掛け替えをシンプルな制御ロジックにより実施することができる。

この場合、トルク容量を油圧に変換する際に用いる上記のトルク容量−油圧変換特性には、上記の第１及び第２の摩擦係合要素のそれぞれの入出力間の差回転数に対する摩擦抵抗特性を用いることが好ましい。
あるいは、回転目標値と実回転値との偏差とから算出されるトルク補正量を、上記のトルク容量−油圧変換特性に反映させることも好ましい。これは、いわゆる学習制御にあたるもので、トルク容量−油圧変換特性をより適切なものにできる。

また、上記定常走行時には、上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素が上記総トルク容量を全て負担するように上記配分比を設定し、上記締結制御手段は、上記第１の摩擦係合要素の実回転値が上記回転目標値に追従するように制御することが好ましい（請求項６）。これにより、準備フェーズ後の掛け替えフェーズを円滑に開始することができる。

この場合、上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成されるならば、上記締結制御手段は、上記定常走行時に、上記第２の摩擦係合要素を通じた動力伝達系に属する上記動力伝達要素が完全な動力伝達状態になっていないことを条件に、上記第２の摩擦係合要素の容量を所定値だけ持たせるように、上記第２の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す連れ回し制御を行なうことが好ましい（請求項７）。このように、パワーオフ走行中における定常走行時には、第２の摩擦係合要素を連れ回すことにより、第２の摩擦係合要素の出力軸が回転状態となり、出力軸を静止状態から変速後に要求される回転状態にまで変化させる場合に比べて、変速に要する時間を短縮させることができる。また、出力軸を静止状態から回転させる場合に比べて第２の摩擦係合要素における差回転数の変化が小さい分、第２の摩擦係合要素の耐久性を向上させることができる。なお、この連れ回し制御は、第２の摩擦係合要素の動力伝達系に属する動力伝達要素が完全な動力伝達状態になっていないことが条件なので、かかる動力伝達要素への負担もない。

この場合、所定値とは、入力部材の回転数もしくは第２の摩擦係合要素の入力軸回転数と、第２の摩擦係合要素の出力軸イナーシャとから算出される値とすることが好ましい。
また、上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、上記締結制御手段は、上記定常走行時に、上記第２の摩擦係合要素を通じた動力伝達系に属する上記動力伝達要素が完全な動力伝達状態になっている場合、上記第２の摩擦係合要素の容量を、入力トルクを伝達するのに必要最低限未満のトルク容量に制御することが好ましい（請求項８）。これにより、両摩擦係合要素の係合によるインターロック現象を回避することができる。

さらに、上記準備フェーズでは、上記目標値設定手段は、上記第１の摩擦係合要素について上記回転目標値を設定し、上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素への上記配分比を１に設定し上記総トルク容量の全てを上記第１の摩擦係合要素に配分することが好ましい（請求項９）。このように、変速前に使用している第１の摩擦係合要素を所定の差回転数に保持することで、第１の摩擦係合要素も伝達トルク容量を変速機への入力トルクに略一致させておくことができる。

また、上記準備フェーズを終了し上記掛け替えフェーズを開始する条件として、制御対象である上記第１の摩擦係合要素の実回転値が、上記回転目標値に近い所定の範囲内に、所定時間だけ保持されたことが含まれていることが好ましい（請求項１０）。これにより、準備フェーズ後の掛け替えフェーズを円滑に開始することができる。
この場合の所定の範囲内とは、上記回転目標値に対して、その時点における、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とにより決定される所定値だけ上下限を持たせたものであることが好ましい。これにより、準備フェーズの期間の長さを抑えながら、準備フェーズ後の掛け替えフェーズを円滑に開始することができる。

また、上記の所定時間とは、その時点における、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とにより決定される時間とすることが好ましい。
さらに、上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、上記準備フェーズでは、上記動力伝達要素の機械的操作を実施する制御も行なうことが好ましい（請求項１１）。このように、準備フェーズにおいて予め摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を行なっておくことで、以降の掛け替えフェーズを円滑に実施することができる。

この場合、上記準備フェーズでは、上記締結制御手段は、上記第２の摩擦係合要素の容量を、入力トルクを伝達するのに必要最低限未満のトルク容量に制御し、この制御時に、上記動力伝達要素の機械的操作を実施する制御を行なうことが好ましい（請求項１２）。これにより、力伝達要素に不要なトルク負担が加わることを防止することができる。
また、上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、上記準備フェーズを終了し上記掛け替えフェーズを開始する条件として、上記動力伝達要素の機械的操作の完了が含まれていることが好ましい（請求項１３）。これにより、以降の掛け替えフェーズを円滑に実施することができる。

また、上記掛け替えフェーズでは、上記目標値設定手段は、上記第１の摩擦係合要素を制御対象とした上記準備フェーズにおける回転目標値を保持し、上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素への上記配分比が１で上記第２の摩擦係合要素への上記配分比が０の状態から、上記第１の摩擦係合要素への上記配分比を０に漸減させるとともに上記第２の摩擦係合要素への上記配分比を１に漸増させることが好ましい（請求項１４）。なお、この場合、上記第１の摩擦係合要素への配分比と上記第２の摩擦係合要素への配分比との合計を１とする。これにより、インターロック現象やエンジンの空ブケを防止することができる。

また、この場合、上記配分比設定手段は、上記掛け替えフェーズにおける上記配分比を、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とにより設定することが好ましい（請求項１５）。これにより、走行状態に適した摩擦係合要素の掛け変えが可能となる。
また、上記掛け替えフェーズを終了し上記イナーシャフェーズを開始する条件として、上記総トルク容量が上記第２の摩擦係合要素に全て配分される状態になったことが含まれていることが好ましい（請求項１６）。

また、上記イナーシャフェーズでは、上記目標値設定手段は、上記差回転の制御対象を上記第１の摩擦係合要素から上記第２の摩擦係合要素に切り替えて、上記第２の摩擦係合要素に対する上記目標差回転を設定し、上記配分比設定手段は、上記第２の摩擦係合要素への上記配分比を１に設定し上記総トルク容量の全てを上記第２の摩擦係合要素に配分することが好ましい（請求項１７）。これにより、制御ロジック自体を切り替えることなく、目標値を変化させることにより回転変化（イナーシャフェーズ）を生じさせることができる。

この場合、上記イナーシャフェーズでは、上記目標値設定手段は、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とに基づいて、変速前後の回転目標値の軌跡を作成し、実回転値が該回転目標値の軌跡に追従するように制御することが好ましい（請求項１８）。このように目標回転数の軌跡を設定すれば、任意の変速時間，変速速度を設定することができる。

上記イナーシャフェーズでは、上記目標差回転数の動特性を、例えば、スロットル開度など、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量、変速機への入力トルク又は該入力トルクに対応する量などと、目標変速時間と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とのいずれかに基づいて設定することが好ましい。これにより、走行状態に応じた変速を実行することができる。

この場合の目標変速時間とは、その時点における、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量（例えば、スロットル開度）、変速機への入力トルク又は該入力トルクに対応する量などと、入力軸回転数、もしくは制御対象の入力軸回転数、もしくは変速比のいずれかによって決定される所定値とすることが好ましい。これにより、走行状況に適した目標変速時間を設定することができる。

また、上記イナーシャフェーズを終了し上記終了フェーズを開始する条件として、上記第２の摩擦係合要素の回転数が制御終了閾値に達するか、或いは、上記イナーシャフェーズ開始時から所定時間が経過したことが含まれていることが好ましい（請求項１９)。これにより、変速時間（特に、イナーシャフェーズの時間）が過剰にならないようにしながら、第２の摩擦係合要素の締結ショックを改善することができる。

上記制御終了閾値とは、その時点における、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量（例えば、スロットル開度）、変速機への入力トルク又は該入力トルクに対応する量などと、入力軸回転数、もしくは制御対象の入力軸回転数、もしくは変速比のいずれかによって決定される所定値と、変速後に設定される目標差回転数との和とすることが好ましい。このように、変速後の目標差回転数よりも、計測される実差回転数が大きい状態でイナーシャフェーズを終了とすることで、第２の摩擦係合要素の締結ショックを改善することができる。

また、上記所定時間とは、その時点における、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量（例えば、スロットル開度）、変速機への入力トルク又は該入力トルクに対応する量などと、入力軸回転数、もしくは制御対象の入力軸回転数、もしくは変速比のいずれかによって決定される所定値とすることが好ましい。変速状況に適した時間設定により、イナーシャフェーズの時間の制限と、第２の摩擦係合要素の締結ショックを改善とをバランスさせることができる。

さらに、上記終了フェーズでは、上記目標値設定手段は、上記差回転の制御対象を上記第２の摩擦係合要素に保持して、上記第２の摩擦係合要素に対する上記目標差回転を設定し、上記配分比設定手段は、上記第２の摩擦係合要素への上記配分比を１に設定し上記総トルク容量の全てを上記第２の摩擦係合要素に配分することが好ましい（請求項２０）。これにより、変速制御を滑らかに完了することができる。

また、上記終了フェーズの終了条件には、制御対象の上記第２の摩擦係合要素の差回転数が、所定の範囲内に、所定時間だけ保持されたことが含まれることが好ましい（請求項２１）。
この場合、所定の範囲内とは、設定された回転目標値に対して、その時点における、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量（例えば、スロットル開度）、変速機への入力トルク又は該入力トルクに対応する量などと、入力軸回転数、もしくは制御対象の入力軸回転数、もしくは変速比のいずれかによって決定される所定値だけ上下限を持たせたものとすることが好ましい。

また、所定時間とは、その時点における、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量（例えば、スロットル開度）、変速機への入力トルク又は該入力トルクに対応する量などと、入力軸回転数、もしくは制御対象の入力軸回転数、もしくは変速比のいずれかによって決定される時間とすることが好ましい。
上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、上記終了フェーズにおいて、上記第１の摩擦係合要素を通じた動力伝達系に属する上記動力伝達要素を動力伝達開放状態にする制御を行なうことが好ましい（請求項２２）。このように、いわゆるシンクロ制御を実施することで、変速ショックを回避しながら制御を完了できる。

この場合の動力伝達開放状態にする制御は、上記第１の摩擦係合要素の容量が入力トルクを伝達するのに必要最低限未満のトルク容量となっているときに行なうことが好ましい。
上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成される場合、上記終了フェーズにおいて、次回の変速制御が間もなく行われると判断された場合には、上記次回の変速制御の目的とする変速段を達成するのに必要な上記動力伝達要素の機械的操作を予め行なう予測変速段の確立を実施することが好ましい（請求項２３）。このように変速制御が連続する場合は、最終的な変速段への指令に前もって応答する制御（プリシフト）を実施することで、変速動作時間を短縮することができる。

上記の次回変速制御が間もなく行われるかの判断は、その時点における、車速，スロットル開度，及び変速段に基づいて行なうことが好ましい。
また、上記予測変速段の確立は、変速前変速段の動力伝達要素が開放された後に行なうことが好ましい。これにより、予測変速段の確立にかかる動力伝達要素と変速前変速段の動力伝達要素との両掴みが防止され、いわゆるインターロック現象が回避される。

また、この予測変速段の確立の場合も、上記第１の摩擦係合要素の容量が入力トルクを伝達するのに必要最低限未満のトルク容量となっているときに行なうことが好ましい。
上記終了フェーズにおいて、次回の変速制御が間もなく行われると判断されない場合には、変速前変速段の動力伝達要素の開放した後、上記第１の摩擦係合要素の容量を所定値だけ持たせ、上記第１の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御を行なうことが好ましい（請求項２４）。このように次回の変速制御が間もなく行われない場合は、変速前変速段の動力伝達要素の開放した後、開放側の第１の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御（開放側連れ回し制御）を実施することで、インターロック現象を回避しながら、定常走行時における開放側摩擦係合要素の差回転制御を開始し、次回の変速に備えることができる。

この場合の所定値とは、その時点における、入力軸回転数若しくは変速前に用いる第１の摩擦係合要素の入力回転数と、変速前に用いる第１の摩擦係合要素の出力軸イナーシャとから算出される値とすることが好ましい。
上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、上記終了フェーズの終了条件には、上記変速前変速段の動力伝達要素の開放後の上記第１の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御の実行が含まれていることが好ましい（請求項２５）。

上記目標値設定手段は、上記出力軸回転数と上記回転速度差とに基づく、上記入力部材の回転数を上記回転目標値として設定し、さらに、上記入力部材の上記回転目標値を制御対象の摩擦係合要素の出力回転数よりも低めとなる値に設定し、上記総トルク容量算出手段は、上記入力部材の実回転数が上記回転目標値設定手段により設定された上記目標回転数となるために上記の第１及び第２の摩擦係合要素に要求される総トルク容量を算出することが好ましい（請求項２６）。これにより、回転数自体に着目しながら、上記の各制御を実施することができる。

本発明の自動変速機の変速制御方法は、変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機を備えた車両のパワーオフ走行時に、変速前の高速段を達成する第１の摩擦係合要素と、変速後の低速段を達成する第２の摩擦係合要素との掛け替えによってダウンシフトを実現する自動変速機の制御方法において、上記ダウンシフト時には、上記の第１の摩擦係合要素の直後の出力側の回転速度から直前の入力側の回転速度を減算した回転速度差に基づいて第１回転目標値を設定して、上記第１の摩擦係合要素の上記回転速度差が上記第１回転目標値になるように上記第１の摩擦係合要素の締結状態を制御すると共に、変速機への入力トルクを上記第１の摩擦係合要素により伝達している状態で、上記第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作が必要な場合は該機械的操作を行なう準備フェーズステップと、
上記準備フェーズステップ後に実施し、変速機への入力トルクを上記第１の摩擦係合要素のみの伝達状態から上記第２の摩擦係合要素のみの伝達状態に移行するように、上記第１及び第２の摩擦係合要素のトルク配分比を制御する掛け替えフェーズステップと、上記掛け替えフェーズステップ後に実施し、上記第２の摩擦係合要素の出力側の回転速度から入力側の回転速度差を減算した回転速度差に基づいて第２回転目標値を設定して、上記第２の摩擦係合要素の上記回転速度差が上記第２回転目標値に到達するように上記第２の摩擦係合要素の締結状態を制御し、上記第２の摩擦係合要素の入力側の回転速度を徐々に変化させるイナーシャフェーズステップと、上記イナーシャフェーズステップ後に実施し、上記第２の摩擦係合要素変速の上記回転速度差が上記第２回転目標値に保持されるように上記第２の摩擦係合要素の締結状態を制御する終了フェーズステップと、をそなえ、上記の各締結状態を制御する際には、上記の第１及び第２の摩擦係合要素に要求される総トルク容量を、上記変速機の入力トルクと、上記回転目標値と実パラメータ値との偏差とから算出されるトルク補正量との和として算出し、上記の第１及び第２の摩擦係合要素への上記総トルク容量の配分比を設定して、上記総トルク容量と、上記配分比とに基づいて、上記の第１及び第２の摩擦係合要素にそれぞれ要求される個別トルク容量を算出し、算出された個別トルク容量に応じて上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結状態を制御することを特徴としている。

上記定常走行差回転制御ステップでは、開放側にある上記第２の摩擦係合要素の容量を所定値だけ持たせ、上記第２の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御を行なうと共に、上記終了フェーズステップでは、開放側にある上記第１の摩擦係合要素の容量を所定値だけ持たせ、上記第１の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御を行なうことが好ましい（請求項２８）。

本発明の自動変速機の変速制御装置及び方法（請求項１，２７）によれば、車両のパワーオフ走行時におけるダウンシフトを行なう際の摩擦係合要素の掛け変え制御について、伝達トルクの配分状態に着目しながら、摩擦係合要素の回転速度を制御することになり、掛け替え制御を、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けながら、最終的には単一の制御量にして出力でき、シンプルな制御ロジックで、円滑な掛け替え動作を実現できるようになる。また、変速前の動力伝達に用いていた第１の摩擦係合要素の締結から開放と、変速後の動力伝達に用いる第２の摩擦係合要素の開放から締結とのタイミングを完全に同期することが可能になる。このような制御手法は、種々の自動変速機に容易に適用でき、しかも、より円滑でショックも少なく安定した変速制御を実現することができるようになる。また、パワーオフ走行時には、変速開始前の状態で動力伝達に用いている第１の摩擦係合要素に差回転を与えることで、掛け替え制御開始への移行がスムーズになる。

なお、変速開始前の状態で第１の摩擦係合要素を差回転数制御する際に、動力伝達に用いられていない第２の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す連れ回し制御を行なうことにより、変速開始後に与えるべき回転数変化を予め小さくすることができ、変速に要する時間を短縮すると共に第２の摩擦係合要素の耐久性を向上させることができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［各実施形態に共通する自動変速機の変速制御の構成］
各実施形態を説明する前に、まず、図１〜図５を参照して、各実施形態に共通する自動変速機の変速制御の原理及び基本構成について説明する。
図２は、一般的な４速自動変速機の構成を示す模式図である。図２に示すように、この自動変速機は、入力軸１１と出力軸１２との間に介装され、２組のプラネタリギア２１，２２を直列に備えている。

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

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

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

図３の締結表に示すように、このような自動変速機において、２速から１速ヘダウンシフトする場合は、クラッチＣを締結状態から開放状態に切り替えると共に、クラッチＡを締結状態から開放状態へ切り替え、その他のクラッチは変速前の状態を保持する。つまり、締結しているクラッチＣを開放しつつ、開放しているクラッチＡを締結することで、２速から１速へのダウンシフトが行われる。

この切り替えをより単純化するために、変速機の構成を極限まで単純化すると、図４に示すように、２つのある変速比のギアを備え、それぞれがクラッチ接続されている平行軸型の自動変速機と考えられる。つまり、ある変速比（例えば１速）のギア列３１に直列に接続されたクラッチ３３と、他の変速比（例えば２速）のギア列３２に直列に接続されたクラッチ３４とが互いに並列に接続され、クラッチ３３，３４の係合要素の一方が入力軸側に接続され他方がギア列３１，３２及びファイナルギア３７等を介して出力軸３６に接続されたものと考えることができる。

そして、上記の２速から１速へのダウンシフトは、図４に示す２速変速機において、今締結しているクラッチ３３を開放しつつ、今開放されているクラッチ３４を締結するような変速制御を行なうことに相当するものと考える。
このクラッチ３３，３４の掛け替えにあたって、クラッチ３３，３４の差回転制御と言う視点で、この構成を見ると、入力トルクＴｉｎと入力回転ωｉｎとに対して、２つのクラッチの締結容量Ｔｃ１，Ｔｃ２を制御して、いずれかのクラッチの差回転を制御するのであるから、この２速変速機から、クラッチ部分だけを抜き出して考えると、図５に示すように、２つのクラッチをそれぞれ個々に制御するのではなく、１つの統合クラッチの容量制御による差回転制御に置き換えて両クラッチの容量制御をするものと考えることができる。

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

このように制御系を構成することにより、クラッチの差回転の制御とトルクの配分比の制御とを分離しながら考えて、最終的にはこれらを統合した制御量を生成して制御することができるので、種々の自動変速機の変速制御への適合が容易になるのである。
また、制御する対象（掛け替えにかかるクラッチ）と、回転制御にかかる目標値（開放側クラッチの入出力軸の差回転についての目標値及び締結側クラッチの入出力軸の差回転についての目標値，或いは入力軸回転速度）と、開放側クラッチと締結側クラッチとの伝達トルクの配分率とを制御するだけで、対応できるため、制御系がシンプルに構成できるのである。そして、このような制御手法は、種々の自動変速機に容易に適用でき、しかも、より円滑でショックも少なく安定した変速制御を実現することができるものである。

［第１実施形態］
図６〜図１１は本発明の第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置及び方法を示すものである。
（自動変速機の構成）
まず、本実施形態で対象とする自動変速機の構成について説明する。

図７に示すように、この自動変速機は、入力軸５１と、いずれもこの入力軸５１に入力側部材を結合された第１クラッチ（クラッチ１）５２及び第２クラッチ（クラッチ２）５３と、出力軸５４と、第１クラッチ５２と出力軸５４との間に介装された変速ギア機構６０Ａと、第２クラッチ５３と出力軸５４との間に介装された変速ギア機構６０Ｂと、を備えて構成される。

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

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

また、出力側軸５６Ａの出力端部及び出力側軸５６Ｂの出力端部は、それぞれ、ファイナルギア５７を介して出力軸５４と接続されており、出力側軸５６Ａの回転及び出力側軸５６Ｂの回転は、ファイナルギア５７のギア比に応じた速度に変更されて出力軸５４に伝達されるようになっている。
そして、１速，３速，５速の変速段を達成するには、達成すべき変速ギア組の係合機構６１ｃ又は６３ｃ又は６５ｃのみを係合させ、第１クラッチ５２を係合させ、第２クラッチ５３を開放する。２速，４速，６速の変速段を達成するには、達成すべき変速ギア組の係合機構６２ｃ又は６４ｃ又は６６ｃのみを係合させ、第２クラッチ５３を係合させ、第１クラッチ５２を開放する。

（変速制御に係る機能構成）
本実施形態では、本発明のダウンシフトに係る変速制御を、上述のような変速機の変速段切替時に要求される第１クラッチ５２と第２クラッチ５３との一方を係合から開放に動作させ、他方を開放から係合に動作させる際に適用する。なお、ここでは、第１クラッチ５２を係合から開放に切り替えるクラッチ１とし、第２クラッチ５３を開放から係合に切り替えるクラッチ２として説明するが、第１クラッチ５２を開放から係合に切り替え、第２クラッチ５３を係合から開放に切り替える場合も、同様に本制御を適用できるのは勿論である。

本実施形態にかかる変速制御装置も、上述の図１に示す基本構成を含むものであるが、本制御装置は、その変速制御フェーズに着目すると、上述の基本構成として説明した掛け替えフェーズと、この掛け替えフェーズの前段階で掛け替えの準備をする準備フェーズと、掛け替えフェーズの次に、イナーシャ分を調整するイナーシャフェーズと、これに次いで、制御の終了に至る終了フェーズとを備えている。

このような観点から、本制御装置にかかる制御機能（摩擦係合要素制御手段）１０は、図６に示すように、目標値設定手段１０Ａと、総トルク容量算出手段１０Ｂと、配分比設定手段１０Ｃと、個別トルク容量算出手段１０Ｄと、締結制御手段１０Ｅとを有している。これらの各手段１０Ａ〜１０Ｅは、変速機用ＥＣＵ（電子制御ユニット）内の機能要素として備えられている。

目標値設定手段１０Ａは、変速機の入力軸回転速度の変速段切り替え前目標値（ここでは、変速段切り替え前の開放側クラッチの入出力側回転速度の差である目標差回転数に相当する）である第１目標差回転数（目標差回転１ともいう）Δｎ１と、変速機の入力軸回転速度の変速段切り替え後目標値（ここでは、変速段切り替え後の係合側クラッチの入出力側回転速度の差である目標差回転数に相当する）である第２目標差回転数（目標差回転２ともいう）と、を設定する。

パワーオフ時のダウンシフトに着目すれば、第１目標差回転数Δｎ１については、開放側クラッチの入力回転速度が出力回転速度（変速前の変速比で車速に対応した回転速度）よりも低めになるように設定し、開放側クラッチに滑りを与えることで、エンジン回転速度（入力側回転速度）を低下させ開放側クラッチの差回転を第１目標差回転数Δｎ１に漸近させる。また、第２目標差回転数Δｎ２については、締結側クラッチの入力回転速度が出力回転速度（変速後の変速比で車速に対応した回転速度）よりも低めになるように設定し、締結側クラッチの締結過程で出力側から入力側へのトルク伝達を促進して、出力トルク減（減速トルク増）を促進させる。

また、目標値設定手段１０Ａは、変速を実行することが決定される（変速決心）前の定常走行時にも、車両のパワーオフ走行であることを条件に、締結して使用中のクラッチ（次回の変速前のクラッチ）について目標差回転数を設定する。この時の目標差回転数は、第１目標差回転数Δｎ１を用いる。つまり、パワーオフ走行時には、変速が決断されなくても、締結中のクラッチに目標差回転数に応じた滑りを与えることで、その後の掛け替えフェーズの処理を滑らかに行なえるようにしている。

なお、締結中のクラッチに滑りを与えつつ、開放中のクラッチを連れ回りすることで、変速開始後に与えるべき回転数変化を予め小さくしている。これにより、変速に要する時間を短縮すると共に開放中のクラッチの耐久性を向上させることができる。
総トルク容量算出手段１０Ｂでは、例えば、スロットル開度やアクセル開度などのエンジン負荷に応じたパラメータ値から総伝達トルク容量を算出する。したがって、例えば、掛け替えフェーズでは、各クラッチにより伝達される総伝達トルク容量そのものがエンジン負荷に対応したものとすると、この総伝達トルク容量が変速機により伝達されるように制御することで入力軸回転速度を一定状態に維持することができる。

なお、エンジンがトルクを発生している状態（パワーオン）のときには、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量が小さければ、エンジン回転速度（即ち、入力軸回転速度）は上昇し、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量が大きければ、エンジン回転速度（即ち、入力軸回転速度）は下降する。一方、エンジンブレーキ時等（パワーオフ）のときには、駆動輪からの回転トルクによりエンジンが回転駆動されることになるので、逆に、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量が小さければ、エンジン回転速度（即ち、入力軸回転速度）は下降し、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量が大きければ、エンジン回転速度（即ち、入力軸回転速度）は上昇する。

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

個別トルク容量算出手段１０Ｄでは、総トルク容量算出手段１０Ｂにより算出された総トルク容量と配分比設定手段１０Ｃにより設定された開放側クラッチ及び締結側クラッチの各配分比とから、開放側クラッチ及び締結側クラッチの各トルク容量（個別トルク容量）を設定する。つまり、総トルク容量に開放側クラッチの配分比を乗算することで、開放側クラッチの個別トルク容量が得られ、総トルク容量に締結側クラッチの配分比を乗算することで、締結側クラッチの個別トルク容量が得られる。

締結制御手段１０Ｅでは、変速開始前に、個別トルク容量算出手段１０Ｄにより算出された伝達トルク容量（個別トルク容量）に基づいて開放側クラッチと締結側クラッチとの各係合制御量を調整する。係合制御量としては、各クラッチに加える油圧が適用されるが、この個別トルク容量とそのクラッチの油圧とは予め認識できる対応関係（クラッチ容量−油圧関係）が有るので、個別トルク容量からそのクラッチの油圧を設定し制御することができる。

本変速機制御では、変速前の定常走行時に、車両のパワーオフ走行であることを条件に、締結中のクラッチ（次の変速時に開放されるクラッチ）について目標差回転制御を実施すると同時に、開放中（或いは待機中）のクラッチを連れ回りさせて、変速開始後にこのクラッチに生じる回転数変化を予め小さくしている。これにより、変速に要する時間を短縮すると共に開放中のクラッチの耐久性を向上させることができる。

そして、変速の開始が決められると、変速制御（準備フェーズ，掛け替えフェーズ，イナーシャフェーズ，終了フェーズ）が開始される。
準備フェーズでは、変速開始時から、開放側クラッチを滑り状態にしてその入出力差回転数（開放側クラッチの入出力側差回転速度差）が第１目標差回転数Δｎ１となるように開放側クラッチの係合制御量を調整する。このときは、当然ながら、変速後に締結される締結側クラッチは開放状態とし、変速機における総伝達トルク容量の全てを開放側クラッチが負担すること（即ち、開放側クラッチの配分比は１）になる。また、この準備フェーズでは、締結側のギア列の構成変更のためにクラッチの締結開放以外の機械的操作が必要な場合には、締結側のギア列の構成変更を実施する。開放側クラッチの差回転数が第１目差標回転数Δｎ１に到達しても、締結側のギア列の構成変更が完了しなければ、開放側クラッチの差回転数を第１目標差回転数Δｎ１に保持する。

また、掛け替えフェーズでは、トルク容量算出手段１０Ｂにより、開放側クラッチの差回転数を第１目標差回転数Δｎ１の状態に維持するために必要な総伝達トルク容量を算出し、配分比設定手段１０Ｃにより、開放側クラッチと締結側クラッチとにおける各伝達トルク容量の和が上記総伝達トルク容量に等しくなり且つ開放側クラッチの配分比は漸減し締結側クラッチの配分比は漸増するように、開放側クラッチと締結側クラッチとにおける伝達トルク容量の配分比を設定する。そして、算出された総伝達トルク容量と設定された配分比とに基づいて開放側クラッチと締結側クラッチとの各伝達トルク容量を設定して、この設定した伝達トルク容量に基づいて開放側クラッチと締結側クラッチとの各係合制御量を調整する。

また、イナーシャフェーズでは、開放側クラッチの滑り状態を維持して締結側クラッチの差回転数が第２目標差回転数Δｎ２に漸近するように締結側クラッチの係合制御量を調整する。このときも、開放側クラッチが開放された状態となり、変速機における総伝達トルク容量の全てを締結側クラッチが負担する状態（即ち、締結側クラッチの配分比は１）を維持する。

終了フェーズでは、締結側クラッチの差回転数が第２目差標回転数Δｎ２を維持するようにしながら、次回の変速制御が間もなく行われるか否かを判断し（プリシフト判断）、次回の変速制御が間もなく行われる場合には、予測変速段の確立（プリシフト）が必要と判断して、予測変速段の確立を指令する。なお、予測変速段の確立とは、次回の変速制御において目的とする変速段を達成するのに必要な動力伝達要素（例えば目的のギア段の歯車組み）の係合（即ち、機械的操作）の完了を言い、プリシフトとも呼ぶ。次回の変速制御が間もなく行われない場合には、開放側クラッチを連れ回し制御する。なお、終了フェーズでは、締結側クラッチについては、差回転数が第２目標差回転数Δｎ２を維持するように制御し、総伝達トルク容量の全てを締結側クラッチが負担する状態（即ち、締結側クラッチの配分比は１）を維持する。

なお、準備フェーズから掛け替えフェーズへの移行は、開放側クラッチの差回転数が第１目標差回転数Δｎ１に達して、且つ、締結側のギア列の構成変更のためにクラッチの締結開放以外の機械的操作が必要な場合、締結側のギア列の構成変更が完了したことを条件とする。掛け替えフェーズから終了フェーズへの移行は、掛け替えフェーズにより開放側クラッチの伝達トルク容量が０になったことを条件とする。また、イナーシャフェーズから終了フェーズへの移行は、締結側クラッチの差回転数が第２目標差回転数Δｎ２の所定範囲内になったこと、或いは、イナーシャフェーズ開始時に起動したタイマの値が予め設定された値に達したこと、の何れかが成立したことを条件とする。さらに、終了フェーズの終了は、次回の変速制御が間もなく行われる場合には、予測変速段が確立されたことを条件とし、次回の変速制御が間もなく行われない場合には、開放側クラッチを連れ回し制御が実施されていることと締結側クラッチの差回転数が第２目標差回転数Δｎ１の所定範囲内になったこととを条件とする。

なお、上述のようにフェーズの切り替え閾値にも関連する目標差回転数Δｎ１，Δｎ２は、一定値としても良いが、制御開始時点或いはフェーズ開始時点におけるエンジン負荷状態、即ち、エンジンの負荷又は該負荷に対応する量（スロットル開度，及びエンジントルクを含む）に基づいて設定したり、或いは、エンジン負荷状態及び準備フェーズ開始時点の入力回転速度に応じて可変（例えば、エンジン負荷が大きいほど大きく、また、入力回転速度が高いほど大きく）に設定しても良い。

（ブロック図）
次に、本実施形態の装置にかかる具体的な制御構成について、図８のブロック図を用いて説明する。図８に示すように、本装置は、当然ながら、制御機能要素として図１に示す構成要素を含んでおり、入力信号演算部Ｂ１と、変速決心演算部Ｂ２と、変速スケジュール制御部Ｂ３と、制御対象回転選択部Ｂ４と、目標差回転演算部Ｂ５と、配分比演算部Ｂ６と、実差回転数演算部Ｂ７と、回転Ｆ／Ｂ制御部（回転速度フィードバック制御部）Ｂ８と、加算部Ｂ９と、クラッチ容量配分部（トルク容量配分部）Ｂ１０と、連れ回し制御クラッチ容量演算部Ｂ１１と、クラッチ１容量／圧変換部Ｂ１２と、クラッチ２容量／圧変換部Ｂ１３と、変速段確立演算部Ｂ１４と、トルク補正量演算部１５とを備えている。

なお、目標差回転演算部Ｂ５は、図６の目標値設定手段１０Ａに相当し、図６の配分比設定手段１０Ｃに相当し、加算部Ｂ９は、図６の総トルク容量算出手段１０Ｂに相当し、配分比演算部Ｂ６は、トルク容量配分部Ｂ１０及び加算部Ｂ１６，ｂ１７は、図６の個別トルク容量算出手段１０Ｄに相当し、クラッチ１容量／圧変換部Ｂ１２及びクラッチ２容量／圧変換部Ｂ１３は、図６の締結制御手段１０Ｅに相当する。

まず入力信号演算部Ｂ１にて、入力信号の処理を行なう。この入力信号には、車速信号を生成するための車輪速信号，アクセル操作量信号を生成するためのアクセル開度信号，クラッチ１及び２の入力側回転速度である入力軸信号，クラッチ１の出力側回転速度である第１出力軸信号，クラッチ２の出力側回転速度である第２出力軸信号等が含まれる。
変速決心演算部Ｂ２は、入力信号演算部Ｂ１より、車速信号とアクセル操作量信号とを受け、予め作成された変速マップとの比較により、変速パターンを生成する。この変速パターンには、非変速状態も含まれる。

変速スケジュール制御部Ｂ３は、この変速パターンと、制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃと両クラッチのトルク容量配分比Ｒを監視し、これにより、制御の進行状況を判断して、準備フェーズ，掛け替えフェーズ，イナーシャフェーズ，終了フェーズの中の何れかのフェーズを選択して変速制御フェーズを生成する。
制御対象回転選択部Ｂ４は、変速決心演算部Ｂ２出生成された変速パターンと、変速スケジュール制御部Ｂ３で生成された変速制御フェーズとから、それぞれの変速制御に合わせ、制御対象となるクラッチを選択し、その選択したクラッチの出力回転速度信号から、制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃを生成する。

目標差回転演算部Ｂ５は、変速スケジュール制御部Ｂ３で生成された変速フェーズと制御対象クラッチの出力側回転速度ωｃとから、それぞれの変速制御に合わせ、目標差回転数Δｎ（Δｎ１又はΔｎ２）を生成する。このとき、入力軸トルクＴｉｎが、符号が正の場合には、目標差回転数Δｎを、制御対象クラッチの入力側回転速度（入力軸回転数）ωｉｎが出力側回転速度ωｃよりも大きくなるように設定し、符号が負の場合には、制御対象クラッチの入力側回転速度ωｉｎが出力側回転速度ωｃよりも小さくなるように設定する。したがって、パワーオフ状態では、目標差回転数Δｎを、制御対象クラッチの出力側回転速度が入力側回転速度よりも大きくなるように設定する。

配分比演算部Ｂ６は、変速制御フェーズから、それぞれの変速制御に合わせてクラッチのトルク容量配分比Ｒを生成する。
実差回転数演算部Ｂ７は、制御対象のクラッチ回転数と入力軸回転数の実差回転数を演算する。ここで、実差回転数Δｎｒを算出する際には入力軸トルクの正負を考慮する。
回転Ｆ／Ｂ制御部Ｂ８は、制御対象クラッチの実差回転数Δｎｒと、目標差回転数Δｎとを用いて、目標差回転に対するフィードハック制御量（Ｆ／Ｂ補正分）Ｔｆｂを生成する。

加算部Ｂ９では、回転Ｆ／Ｂ制御部Ｂ７により生成されたＦ／Ｂ補正分Ｔｆｂと、オープン制御分に相当する入力軸トルクＴｉｎとの和を取り、クラッチの総トルク容量Ｔｃを生成する。
トルク容量配分部Ｂ１０は、加算部Ｂ９で算出された総トルク容量Ｔｃを、配分比演算部Ｂ６で生成されたトルク容量配分比Ｒに応じて、各々のクラッチに配分し、クラッチ１容量Ｔｃ１´，クラッチ２容量Ｔｃ２´とする。

連れ回し制御クラッチ容量演算部B１１は、非駆動側クラッチ（非駆動側軸）の連れ回し制御に必要なトルク容量Ｔｔｒを算出する。ただし、プリシフトが判断されている場合には、このトルク容量Ｔｔｒを０とする。
加算部Ｂ１６では、トルク容量配分部Ｂ１０により生成されたクラッチ１容量Ｔｃ１´と、連れ回し制御クラッチ容量演算部B１１により生成されたトルク容量Ｔｔｒとの和を取り、クラッチ１のトルク容量Ｔｃ１を生成する。

加算部Ｂ１７では、トルク容量配分部Ｂ１０により生成されたクラッチ２容量Ｔｃ２´と、連れ回し制御クラッチ容量演算部B１１により生成されたトルク容量Ｔｔｒとの和を取り、クラッチ２のトルク容量Ｔｃ２を生成する。
クラッチ１容量／圧変換部Ｂ１２は、クラッチ１容量Ｔｃ１をクラッチ１制御指令圧に変換し、クラッチ２容量／圧変換部Ｂ１３は、クラッチ２容量Ｔｃ２をクラッチ２制御指令圧に変換して、各クラッチへの制御を実施するようになっている。

変速段確立制御部Ｂ１４は、シンクロによるギア列の切リ換えなどの、クラッチの締結・開放以外の機械的操作によって変速段が確立する自動変速機の場合に、変速段の確立を指令する。ただし、この機械的操作が不要な自動変速機１おいては、これを省略する。
トルク補正量演算部Ｂ１５は、イナーシャフェーズ時に目標差回転数の変化速度（微分値）から発生イナーシャトルクを計算する。
（フローチャート）
本実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置は、上述のように構成されており、例えば、図９のフローチャートに示すように、パワーオフダウンシフト時の変速制御が行なわれる。

図９に示すように、まず、ステップＳ１にて、変速制御中かを判断する。変速中であると判断されたら、続いてステップＳ２にて、準備フェーズか否かの判断をする。変速開始時点であれば、まず、準備フェーズが選定される。この準備フェーズでは、ステップＳ３にて、入力回転に関する差回転制御の目標値を変速前制御目標値（変速前目標差回転速度）である目標差回転数Δｎ１に設定する。変速前制御目標値は、アップシフトの場合には、変速制御開始時の回転速度よりも高く、ダウンシフトの場合には、変速制御開始時の回転速度よりも低く設定するため、パワーオフ走行時のダウンシフトを想定すれば、変速制御開始時の回転速度よりも低く設定する。これと同時に、ステップＳ３にて、開放側クラッチの配分比を１に固定する。逆に、係合側クラッチの配分比は０に固定する。

そして、ステップＳ４にて、開放側クラッチの実回転速度が変速前目標差回転数に近傍の所定の範囲内に達したか否かを判断する。また、本実施形態では、動力伝達系路上に、シンクロによるギア段の機械的な切り替え操作が必要なので、ステップＳ４には、その機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されたことがａｎｄ条件として実回転速度が変速前目標差回転数の所定範囲内に達した条件に加えられる。

ここで、開放側クラッチの実回転速度が変速前目標回転速度に達しなければ、或いは、機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されていなければ、ステップＳＳ２６，Ｓ２７のクラッチ容量演算及びクラッチ指令油圧演算の各処理を行なう。
つまり、ステップＳ２６にて、この時点で算出された総クラッチ容量と配分比とから、開放側トルク容量、および締結側トルク容量を算出し、ステップＳ２７にて、各々のトルク容量−油圧変換特性に基づいて、各々のクラッチの指令圧として、アクチュエータに対して、指令する。

このようにして、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ２６，Ｓ２７の各処理を、制御周期毎に繰り返して、準備フェーズを実施することにより、実差回転数が目標差回転数の所定範囲内に入っていくことになり、クラッチの締結開放以外の機械的操作によって締結側のギア列の構成変更が必要になる自動変速機の場合も、その機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されることになる。

これにより、ステップＳ４にて、開放側クラッチの実回転速度が変速前目標回転速度に達する（クラッチの締結開放以外の機械的操作によって締結側のギア列の構成変更が必要になる自動変速機の場合も、その機械的操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定された）と判断される状態になる。
この場合には、準備フェーズを終了し、ステップＳ５にて、準備フェーズ終了フラグを成立して、掛け換えフェーズヘの移行設定をする。これにより、次回の制御周期では、ステップＳ２にて、準備フェーズでないと判断し、ステップＳ６にて、掛け換えフェーズか否かの判断をし、ここで、掛け換えフェーズであると判断することになる。そして、ステップＳ７にて、差回転制御の目標値を変速前目標差回転数Δｎ１に保持し、同時に、開放側クラッチの配分比は所定の変化速度で漸減し、係合側クラッチの配分比は所定の変化速度で漸増するように変化速度に応じた配分比変化量（１制御周期当たりの量）を設定する。その後、ステップＳ８にて、前回の配分比に対して配分比変化量を減算し開放側クラッチの配分比を設定し、開放側クラッチの配分比は逆に前回の配分比に対して配分比変化量を加算して設定する。そして、ステップＳ９にて、開放側クラッチの配分比が０かを判断する。

掛け換えフェーズ開始後しばらくは、開放側クラッチの配分比は０にはならず、この掛け換えフェーズにおいても、設定した配分比に基づいて、前述のステップＳ２６，Ｓ２７の各処理を行ない、最終的な開放側締結容量、締結側締結容量（ステップＳ２６）をそれぞれ算出し、開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧に変換し（ステップＳ２７）、アクチュエータに対して、指令する。

このような掛け換えフェーズの処理を繰り返すことにより、ステップＳ９で開放側クラッチの配分比が減少していくため、ステップＳ９にて、開放側クラッチの配分比が０とを判断するようになる。このときには、ステップＳ１０にて、掛け換えフェーズを終了し、掛け替えフェーズ終了フラグを成立して、イナーシャフェーズヘの移行を設定する。これにより、次回の制御周期では、ステップＳ２を経てステップＳ６にて、掛け換えフェーズでないと判断し、ステップＳ１１にて、イナーシャフェーズか否かの判断をし、ここで、イナーシャフェーズであると判断することになる。

ステップＳ１１にて、イナーシャフェーズであると判断したときには、ステップＳ１２にて、差回転制御の目標値を変速後制御目標値である目標差回転数Δｎ２に設定し、これと同時に、開放側クラッチの配分比を０に設定し、係合側クラッチの配分比を１に設定する。さらに、イナーシャフェーズ時間カウントのタイマを起動する。その後、ステップＳ１３にて、目標差回転数と締結側クラッチの現在の実差回転数とを比較し、実差回転数が目標差回転数の所定範囲内に達しているか否かを閾値と比較して判断する。

実差回転数が目標差回転数に達していなければ、ステップＳ１５にて、イナーシャフェーズの開始時期にカウントを開始したタイマが終了値（所定時間）に達したかを判断する。
なお、タイマの終了値（所定時間）は、実差回転数が目標差回転数の所定範囲内に達するに要するとされる時間に基づいて設定し、その時点における、エンジンの負荷又は該負荷に対応する量（例えば、スロットル開度）、変速機への入力トルク又は入力トルクに対応する量などと、入力軸回転数、もしくは制御対象の入力軸回転数、もしくは変速比のいずれかによって決定される所定値とする。このように変速状況に適した時間設定により、イナーシャフェーズの時間の制限（イナーシャフェーズに過剰な時間をかけないようにする）と、第２の摩擦係合要素の締結ショックを改善とをバランスさせることができる。

ここで、タイマが終了値に達してなければ、最終的な開放側締結容量、締結側締結容量（ステップＳ２６）をそれぞれ算出し、開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧に変換し（ステップＳ２７）、アクチュエータに対して、指令する。
イナーシャフェーズで制御周期を繰り返すことにより、実差回転数が目標差回転数に達するようになるか、又は、タイマが終了値（所定時間）に達して、ステップＳ１３からステップＳ１４又はステップＳ１５からステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、イナーシャフェーズを終了し、イナーシャフェーズ終了フラグを成立して、終了フェーズヘの移行を設定する。これにより、次回の制御周期では、ステップＳ２を経てステップＳ６にて、掛け換えフェーズでないと判断し、ステップＳ１１にて、イナーシャフェーズでないと判断し、ステップＳ１６にて、終了フェーズか否かの判断をし、ここで、終了フェーズであると判断することになる。

この場合、ステップＳ１７にて、締結側クラッチの目標差回転数を第２目標差回転数に保持し、同時に、開放側クラッチの配分比を０に固定し、締結側クラッチの配分比を１に設定する。また、変速前に使用していた変速段の開放（ギア係合の開放）も指令する。その後、ステップＳ１８にて、プリシフトの要否、即ち、次回の変速制御が間もなく行われるか否かを判断する。つまり、次回の変速制御が間もなく行われる場合にはプリシフト要、行われない場合にはプリシフト不要と判断する。

ここで、プリシフトが必要と判断された場合は、ステップＳ１９にて予測変速段の確立を指令する。続いて、ステップＳ２０にて差回転数が所定範囲内に収まっており且つ予測変速段が確立されているかを判断し、条件を満たしていなければ、終了フェーズが続行され、条件を満たしていれば、ステップＳ２１にて終了フェーズ終了フラグが成立し、変速が終了する。
一方、ステップＳ１８にて、プリシフトが必要でないと判断されたら、ステップＳ２２にて開放側連れ回し制御を指令する。続いて、ステップＳ２３にて差回転数が所定範囲内に収まっており且つ開放側軸連れ回し制御が開始しているかを判断し、条件を満たしていなければ、終了フェーズが続行され、条件を満たしていれば、ステップＳ２４にて終了フェーズ終了フラグが成立し、変速が終了する。

この終了フェーズにおいても、最終的な開放側締結容量、締結側締結容量（ステップＳ２６）をそれぞれ算出し、開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧に変換し（ステップＳ２７）、アクチュエータに対して、指令する。
そして、ステップＳ２１又はＳ２４にて、終了フェーズ終了フラグが成立すると、変速が終了し、次の制御周期では、ステップＳ１にて、変速中でない（定常走行時）と判断され、ステップＳ２５にて、目標差回転数を算出し、非変速時の配分比を設定し、非駆動働軸の連れ回し制御を行なう。

以上の処理を、所定の制御周期で繰り返すことで、本制御が実施される。
（パワーオフダウンシフト時のタイムチャート）
本実施形態にかかる変速制御を、図１０〜図１２のパワーオフダウンシフト時（アクセルペダル踏込時の車速増加に伴うダウンシフト時）の時系列動作模式図（タイムチャート）を参照して説明する。本制御の具体例を説明する。

（プリシフトをしない場合）
図１０は終了フェーズ時にプリシフトが必要でないと判断された時の時系列動作模式図である。
まず、準備フェーズでは、目標差回転数１（第１目標差回転数Δｎ１）を設定し、実差回転数が目標差回転数１ｎｉ追従するように制御する。この時、例えば、シンクロによるギア列の構成変更が必要になるような自動変速機の場合、その操作により、締結側変速段がこれからの設定すべき変速段に設定されるのを待つ。
次に、掛け替えフェーズでは、準備フェーズの差回転数制御を維持しつつ、トルク配分比制御を行なうことで、締結状態のクラッチ１を開放しつつ、開放状態のクラッチ２を締結する。

そして、イナーシャフェーズでは、差回転制御の制御対象のクラッチをクラッチ２に切リ換えて、現在のクラッチ２の差回転数から、変速後の目標差回転数２までの目標差回転数の軌跡を算出し、これに実差回転数を追従させる。
終了フェーズでは、目標差回転数２を設定し、クラッチ２の実差回転数がこれに追従するように制御する。この時、例えば、シンクロによるギア列の構成変更が必要になるような自動変速機の場合、変速前変速段を開放し、開放側トルクを所定量だけ持たせ、開放側軸を連れ回す制御を行なう。

（プリシフトをする場合）
図１１は、終了フェーズ時にプリシフトが必要であると判断された時の時系列動作模式図とする。よって、この図１１に示す例は、図１０に示すものに対し終了フェーズのみが異なっている。この場合の終了フェーズは、クラッチ２の目標差回転数２を設定し、クラッチ２の実差回転数がこれに追従するように制御する。この時、例えば、シンクロによるギア列の構成変更が必要になるような自動変速機の場合、変速則変速段を開放して、予測変速段に設定する。

このように本実施形態にかかる変速機の制御によれば、車両のパワーオフ走行時におけるダウンシフトを行なう際のクラッチ１，２の掛け変え制御については、伝達トルクの配分状態に着目しながら、摩擦係合要素の回転速度を制御することになり、掛け替え制御を、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けつつ、最終的には単一の制御量にして出力でき、シンプルな制御ロジックで、円滑な掛け替え動作を実現できるようになる。

また、変速前の動力伝達に用いていたクラッチ１の締結から開放と、変速後の動力伝達に用いるクラッチ２の開放から締結とのタイミングを完全に同期することが可能になり、より円滑でショックも少なく安定した変速制御を実現することができるようになる。
また、パワーオフ走行時には、変速開始前に、動力伝達に用いているクラッチ１を差回転数制御する（変速後の定常走行時はクラッチ２を差回転数制御）ので、掛け替えフェーズの処理に滑らかに移行することができる。このとき、動力伝達に用いていない開放状態のクラッチ２の出力軸を連れ回すことにより、変速開始後にこのクラッチ２に生じる回転数変化を予め小さくしている。これにより、変速に要する時間を短縮すると共に開放中のクラッチの耐久性を向上させることができる。

［第２実施形態］
図１２〜図１５は本発明の第２実施形態に係る自動変速機の変速制御装置及び方法を示すものである。本実施形態は、クラッチの差回転制御を入力軸の回転速度制御（回転数制御）に置き換えたものである。つまり、クラッチの差回転制御は、クラッチの入力回転速度と出力回転速度との差の制御であるが、クラッチの入力回転速度は入力軸の回転速度に対応し、クラッチの出力回転速度そのクラッチの変速比に応じた比で車速と対応する。変速時には、車速は略変化しないものとすることができるため、クラッチの差回転制御を入力軸の回転速度制御に置き換えることができる。

以下、本実施形態にかかるブロック図，フローチャート，時系列動作模式図を第１実施形態との相違点に絞って説明する。
（ブロック図）
図１２は、本実施形態の制御構成を示したブロック図である。第１実施形態との違いは、第１実施形態では、制御対象のクラッチの目標差回転数を設定し、実差回転数を制御するのに対して、本実施形態では、制御対象のクラッチの目標入力軸回転数を設定し、実入力軸回転数を制御する点である。したがって、図１２に示すブロック図では、図８のブロック図に対して、ブロックＢ７が削除され、Ｂ５，Ｂ８が目標差回転数から目標入力軸回転数に変更される。ただし、差回転数を制御するロジックを、実回転数を制御するロジックに置き換えるだけであって、得られる制御の効果は同等である。

（フローチャート）
図１３は、本実施形態による制御のフローチャートを示している。図１３のフローチャートは図９に対して、Ｓ３，Ｓ４，Ｓ７，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１７，Ｓ２０，Ｓ２３，Ｓ２５の各ステップが目標差回転数から目標入力軸回転数に変更される。ただし、差回転数を制御するロジックを、実回転数を制御するロジックに置き替えるだけであって、得られる制御の効果は同等である。

（タイムチャート）
図１３は、本実施形態によるパワーオフダウンシフト時であって、終了フェーズ時にプリシフトが必要でないと判断された時の時系列動作模式図である。
本件実施形態では、第１実施形態の差回転数制御ロジックを入力軸回転数制御ロジックに置き換えたものであり、制御の効果は図１０と同等である。
図１４は、本実施形態によるパワーオフダウンシフト時であって、終了フェーズ時にプリシフトが必要であると判断された時の時系列動作模式図である。本件実施例２によるパワーオフダウンシフト時の時系列動作模式図である。

この場合も、本件実施形態では、第１実施形態の差回転数制御ロジックを入力軸回転数制御ロジックに置き換えたものであり、制御の効果は図１０と同等である。
このようにして、入力軸の目標数に着目しても第１実施形態と同様の制御を行なうことができ、これにより、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

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

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

また、特に、クラッチ２の差回転又はこの差回転に対応する入力回転速度（例えば、入力軸回転速度）を目標値に制御する場合、一定値の目標値ではなく、図１０を参照して説明したように、目標値が時間経過に応じて変更する目標値軌跡を設定して、上記の制御パラメータをこの目標値軌跡に追従させる軌跡追従制御により制御を行なうように構成してもよい。これにより、好みの変速速度や変速時間で制御を実施することが可能になる。

また、第１，２実施形態では、図７に示す自動変速機を例に説明したが、本発明は、図１〜図５を用いて原理的に説明したように、種々の自動変速機の摩擦係合要素の掛け替えに広く適用しうるものである。

本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御にかかる自動変速機の要部構成例を説明する模式図である。 図２の自動変速機において、１速から２速ヘダウンシフトする場合の締結表を示す図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御にかかる自動変速機の基本構成を簡略化して示す模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御にかかる自動変速機の基本構成をさらに簡略化して示す模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置の要部構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御に適用し得る自動変速機の構成を説明する模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置のより詳細な制御構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御の一例を説明するタイムチャートである。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置のより詳細な制御構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の変速制御の一例を説明するタイムチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の変速制御を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の変速制御を説明するフローチャートである。 従来技術を説明するタイムチャートである。 もう一つの従来技術を説明するタイムチャートである。

符号の説明

５１ 入力軸
５２ 第１クラッチ（クラッチ１）
５３ 第２クラッチ（クラッチ２）
５４ 出力軸
６０Ａ 変速ギア機構
６０Ｂ 変速ギア機構
１０ 摩擦係合要素制御手段
１０Ａ 目標値設定手段
１０Ｂ 総トルク容量算出手段
１０Ｃ 配分比設定手段
１０Ｄ 個別トルク容量算出手段
１０Ｅ 締結制御手段
Ｂ１ 入力信号演算部
Ｂ２ 変速決心演算部
Ｂ３ 変速スケジュール制御部
Ｂ４ 制御対象回転選択部
Ｂ５ 目標差回転演算部（目標値設定手段）
Ｂ５´ 目標回転演算部
Ｂ６ 配分比演算部（配分比設定手段）
Ｂ７ 実差回転演算部
Ｂ８ 差回転数Ｆ／Ｂ制御部（差回転数フィードバック制御部）
Ｂ８´ 回転Ｆ／Ｂ制御部（回転速度フィードバック制御部）
Ｂ９ 加算部（総トルク容量算出手段）
Ｂ１０ クラッチ容量配分部（個別トルク容量算出手段）
Ｂ１２ クラッチ１容量／圧変換部（締結制御手段）
Ｂ１３ クラッチ２容量／圧変換部（締結制御手段）
Ｂ１４ 変速段確立変換部
Ｂ１５ トルク補正量演算部
Ｂ１６，ｂ１７ 加算部（個別トルク容量算出手段）

Claims (28)

1. 変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機を備えた車両のパワーオフ走行時に、変速前の高速段を達成する第１の摩擦係合要素と、変速後の低速段を達成する第２の摩擦係合要素との掛け替えによってダウンシフトを実現する自動変速機の制御装置において、
   上記ダウンシフト時には、上記の第１又は第２の摩擦係合要素の直後の出力側の回転速度から直前の入力側の回転速度を減算した回転速度差に基づいて回転目標値を設定するとともに、上記の車両のパワーオフ走行時であって上記ダウンシフトのための変速を実施する前の定常走行時には、上記第１の摩擦係合要素について上記回転目標値を設定する目標値設定手段と、
   上記目標値設定手段により設定された上記回転目標値を得るために上記の第１及び第２の摩擦係合要素に要求される総トルク容量を、上記変速機の入力トルクと、上記回転目標値と実パラメータとの偏差とから算出されるトルク補正量との和として算出する総トルク容量算出手段と、
   上記の第１及び第２の摩擦係合要素への上記総トルク容量の配分比を設定する配分比設定手段と、
   上記総トルク容量算出手段により算出された上記総トルク容量と、上記配分比設定手段により設定された上記配分比とに基づいて、上記の第１及び第２の摩擦係合要素にそれぞれ要求される個別トルク容量を算出する個別トルク容量算出手段と、
   上記個別トルク容量算出手段により算出された個別トルク容量に応じて上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結状態を制御する締結制御手段と、をそなえている
   ことを特徴とする、自動変速機の制御装置。
2. 上記目標値設定手段は、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とに基づいて設定される
   ことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 上記ダウンシフト時の変速制御は、
   上記第１の摩擦係合要素の該入力側と該出力側との該回転速度差を、上記第１の摩擦係合要素の上記目標差回転数に基づく第１回転目標値に保持する準備フェーズと、
   上記準備フェーズの後に、上記トルク容量の配分比を変化させることで上記各個別トルク容量を変化させて上記第１の摩擦係合要素から上記第２の摩擦係合要素にトルク伝達を掛け替える掛け替えフェーズと、
   上記掛け替えフェーズの後に、上記第２の摩擦係合要素の上記回転速度差が、上記第２の摩擦係合要素の上記目標差回転数に基づく第２回転目標値に到達するように上記第２の摩擦係合要素の締結状態を制御し、上記第２の摩擦係合要素の該入力側の回転速度を徐々に変化させるイナーシャフェーズと、
   上記イナーシャフェーズの後に、上記第２の摩擦係合要素の上記回転速度差が上記第２回転目標値に保持されるように上記第２の摩擦係合要素の締結状態を制御する終了フェーズと、をそなえている
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の自動変速機の制御装置。
4. 上記配分比設定手段は、上記車両の走行状況、もしくは、上記自動変速機の変速状況に応じて上記配分比を設定する
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
5. 上記の各摩擦係合要素は油圧式のものであって、
   上記締結制御手段では、予め得られているトルク容量−油圧変換特性に基づいて、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の制御指令圧を決定して、該制御指令圧により上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結状態を制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
6. 上記定常走行時には、上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素が上記総トルク容量を全て負担するように上記配分比を設定し、上記締結制御手段は、上記第１の摩擦係合要素の実回転値が上記回転目標値に追従するように制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
7. 上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、
   上記締結制御手段は、上記定常走行時に、上記第２の摩擦係合要素を通じた動力伝達系に属する上記動力伝達要素が完全な動力伝達状態になっていないことを条件に、上記第２の摩擦係合要素の容量を所定値だけ持たせるように、上記第２の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す連れ回し制御を行なう
   ことを特徴とする、請求項６記載の自動変速機の制御装置。
8. 上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、
   上記締結制御手段は、上記定常走行時に、上記第２の摩擦係合要素を通じた動力伝達系に属する上記動力伝達要素が完全な動力伝達状態になっている場合、上記第２の摩擦係合要素の容量を、入力トルクを伝達するのに必要最低限未満のトルク容量に制御する
   ことを特徴とする、請求項６記載の自動変速機の制御装置。
9. 上記準備フェーズでは、上記目標値設定手段は、上記第１の摩擦係合要素について上記回転目標値を設定し、上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素への上記配分比を１に設定し上記総トルク容量の全てを上記第１の摩擦係合要素に配分する
   ことを特徴とする、請求項３記載の自動変速機の制御装置。
10. 上記準備フェーズを終了し上記掛け替えフェーズを開始する条件として、制御対象である上記第１の摩擦係合要素の実回転値が、上記回転目標値に近い所定の範囲内に、所定時間だけ保持されたことが含まれている
    ことを特徴とする、請求項３又は９記載の自動変速機の制御装置。
11. 上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、
    上記準備フェーズでは、上記動力伝達要素の機械的操作を実施する制御も行なう
    ことを特徴とする、請求項９又は１０記載の自動変速機の制御装置。
12. 上記準備フェーズでは、上記締結制御手段は、上記第２の摩擦係合要素の容量を、入力トルクを伝達するのに必要最低限未満のトルク容量に制御し、この制御時に、上記動力伝達要素の機械的操作を実施する制御を行なう
    ことを特徴とする、請求項１１記載の自動変速機の制御装置。
13. 上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、
    上記準備フェーズを終了し上記掛け替えフェーズを開始する条件として、上記動力伝達要素の機械的操作の完了が含まれている
    ことを特徴とする、請求項９〜１２の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
14. 上記掛け替えフェーズでは、上記目標値設定手段は、上記第１の摩擦係合要素を制御対象とした上記準備フェーズにおける回転目標値を保持し、上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素への上記配分比が１で上記第２の摩擦係合要素への上記配分比が０の状態から、上記第１の摩擦係合要素への上記配分比を０に漸減させるとともに上記第２の摩擦係合要素への上記配分比を１に漸増させる
    ことを特徴とする、請求項９〜１３の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
15. 上記配分比設定手段は、上記掛け替えフェーズにおける上記配分比を、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とにより設定する
    ことを特徴とする、請求項１４記載の自動変速機の制御装置。
16. 上記掛け替えフェーズを終了し上記イナーシャフェーズを開始する条件として、上記総トルク容量が上記第２の摩擦係合要素に全て配分される状態になったことが含まれていることを特徴とする、請求項３又は１０記載の自動変速機の制御装置。
17. 上記イナーシャフェーズでは、
    上記目標値設定手段は、上記差回転の制御対象を上記第１の摩擦係合要素から上記第２の摩擦係合要素に切り替えて、上記第２の摩擦係合要素に対する上記目標差回転を設定し、
    上記配分比設定手段は、上記第２の摩擦係合要素への上記配分比を１に設定し上記総トルク容量の全てを上記第２の摩擦係合要素に配分する
    ことを特徴とする、請求項３又は１６記載の自動変速機の制御装置。
18. 上記イナーシャフェーズでは、上記目標値設定手段は、上記エンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記エンジンの入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とに基づいて、変速前後の回転目標値の軌跡を作成し、実回転値が該回転目標値の軌跡に追従するように制御する
    ことを特徴とする、請求項１７記載の自動変速機の制御装置。
19. 上記イナーシャフェーズを終了し上記終了フェーズを開始する条件として、上記第２の摩擦係合要素の回転数が制御終了閾値に達するか、或いは、上記イナーシャフェーズ開始時から所定時間が経過したことが含まれている
    ことを特徴とする、請求項３，１０，１６の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
20. 上記終了フェーズでは、
    上記目標値設定手段は、上記差回転の制御対象を上記第２の摩擦係合要素に保持して、上記第２の摩擦係合要素に対する上記目標差回転を設定し、
    上記配分比設定手段は、上記第２の摩擦係合要素への上記配分比を１に設定し上記総トルク容量の全てを上記第２の摩擦係合要素に配分する
    ことを特徴とする、請求項３又は１９記載の自動変速機の制御装置。
21. 上記終了フェーズの終了条件には、制御対象の上記第２の摩擦係合要素の差回転数が、所定の範囲内に、所定時間だけ保持されたことが含まれる
    ことを特徴とする、請求項３，１９，２０の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
22. 上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、
    上記終了フェーズにおいて、上記第１の摩擦係合要素を通じた動力伝達系に属する上記動力伝達要素を動力伝達開放状態にする制御を行なう
    ことを特徴とする、請求項３，１９，２０の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
23. 上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、
    上記終了フェーズにおいて、次回の変速制御が間もなく行われると判断された場合には、上記次回の変速制御の目的とする変速段を達成するのに必要な上記動力伝達要素の機械的操作を予め行なう予測変速段の確立を実施する
    ことを特徴とする、請求項３，１９，２０の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
24. 上記終了フェーズにおいて、次回の変速制御が間もなく行われると判断されない場合には、変速前変速段の動力伝達要素の開放した後、上記第１の摩擦係合要素の容量を所定値だけ持たせ、上記第１の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御を行なう
    ことを特徴とする、請求項２３記載の自動変速機の制御装置。
25. 上記自動変速機が、上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作を含めて上記ダウンシフトを行なうように構成され、
    上記終了フェーズの終了条件には、上記変速前変速段の動力伝達要素の開放後の上記第１の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御の実行が含まれている
    ことを特徴とする、請求項２３記載の自動変速機の制御装置。
26. 上記目標値設定手段は、上記出力軸回転数と上記回転速度差とに基づく、上記入力部材の回転数を上記回転目標値として設定し、さらに、上記入力部材の上記回転目標値を制御対象の摩擦係合要素の出力回転数よりも低めとなる値に設定し、
    上記総トルク容量算出手段は、上記入力部材の実回転数が上記回転目標値設定手段により設定された上記目標回転数となるために上記の第１及び第２の摩擦係合要素に要求される総トルク容量を算出する
    ことを特徴とする、請求項１〜２５の何れか１項に記載の自動変速機の制御装置。
27. 変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機を備えた車両のパワーオフ走行時に、変速前の高速段を達成する第１の摩擦係合要素と、変速後の低速段を達成する第２の摩擦係合要素との掛け替えによってダウンシフトを実現する自動変速機の制御方法において、
    上記ダウンシフト時には、上記の第１の摩擦係合要素の直後の出力側の回転速度から直前の入力側の回転速度を減算した回転速度差に基づいて第１回転目標値を設定して、上記第１の摩擦係合要素の上記回転速度差が上記第１回転目標値になるように上記第１の摩擦係合要素の締結状態を制御すると共に、変速機への入力トルクを上記第１の摩擦係合要素により伝達している状態で、上記第１及び第２の摩擦係合要素の締結開放以外の動力伝達要素の機械的操作が必要な場合は該機械的操作を行なう準備フェーズステップと、
    上記準備フェーズステップ後に実施し、変速機への入力トルクを上記第１の摩擦係合要素のみの伝達状態から上記第２の摩擦係合要素のみの伝達状態に移行するように、上記第１及び第２の摩擦係合要素のトルク配分比を制御する掛け替えフェーズステップと、
    上記掛け替えフェーズステップ後に実施し、上記第２の摩擦係合要素の出力側の回転速度から入力側の回転速度差を減算した回転速度差に基づいて第２回転目標値を設定して、上記第２の摩擦係合要素の上記回転速度差が上記第２回転目標値に到達するように上記第２の摩擦係合要素の締結状態を制御し、上記第２の摩擦係合要素の入力側の回転速度を徐々に変化させるイナーシャフェーズステップと、
    上記イナーシャフェーズステップ後に実施し、上記第２の摩擦係合要素変速の上記回転速度差が上記第２回転目標値に保持されるように上記第２の摩擦係合要素の締結状態を制御する終了フェーズステップと、をそなえ、
    上記の各締結状態を制御する際には、上記の第１及び第２の摩擦係合要素に要求される総トルク容量を、上記変速機の入力トルクと、上記回転目標値と実パラメータ値との偏差とから算出されるトルク補正量との和として算出し、上記の第１及び第２の摩擦係合要素への上記総トルク容量の配分比を設定して、上記総トルク容量と、上記配分比とに基づいて、上記の第１及び第２の摩擦係合要素にそれぞれ要求される個別トルク容量を算出し、算出された個別トルク容量に応じて上記の第１及び第２の摩擦係合要素の締結状態を制御する
    ことを特徴とする、自動変速機の制御方法。
28. 上記定常走行差回転制御ステップでは、開放側にある上記第２の摩擦係合要素の容量を所定値だけ持たせ、上記第２の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御を行なうと共に、
    上記終了フェーズステップでは、開放側にある上記第１の摩擦係合要素の容量を所定値だけ持たせ、上記第１の摩擦係合要素の出力軸を連れ回す制御を行なう
    ことを特徴とする、請求項２７記載の自動変速機の制御方法。

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