JP5007984B2 - 自動変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の変速制御装置に関し、特に、変速段間で２つずつの異なる係合要素の解放と係合（４要素同時つかみ替え）を必要とする変速を円滑に行う技術に関する。

自動変速機は、周知のようにプラネタリギヤで構成される変速要素を介する動力伝達経路を摩擦係合要素の係合・解放で切り換えて、ギヤ比の変更により複数の変速段を達成するものであるが、変速時の係合要素の係合・解放をできるだけ簡素な油圧制御で、変速ショックの発生を抑えながら行う意味から、一般にはシフトアップ・ダウンのための係合要素の操作は、特定の変速段を達成するために係合状態にある複数又は単数の係合要素に対して、他の１つの係合要素を追加係合するか、又は係合中の１つの係合要素を解放するかの操作を基本とし、ギヤトレイン構成により止むを得ない場合に、係合中の係合要素を解放しながら、他の係合要素を係合させる、いわゆる係合要素のつかみ替え操作が行われる。

ところで、近時、ドライバビリティの向上や燃費の削減による省エネルギの要請から、自動変速機は多段化の傾向にある。こうした自動変速機の多段化は、一般には、多段のプラネタリギヤセットからなる変速機構にオーバドライブ又はアンダドライブギヤによる増速又は減速段を付加する形態で実現されるが、別の形態として、ラビニョタイプのプラネタリギヤセットへの入力を高低２系統として多段を達成する特開平４−２１９５５３号公報に開示の技術もある。

特開平４−２１９５５３号公報

上記のような多段化されたギヤトレインでは、車両の走行状態に適合する変速段の選択幅が広がるため、係合要素のつかみ替え操作も、単純な２要素のつかみ替えに止まらず、複雑な４要素のつかみ替えの必要性も生じてくる。こうした４要素のつかみ替えが必要となる例として、多数の変速段の中から特定の変速段へ一気に変速するいわゆる跳び変速がある。いずれにしても、こうした４要素の多重つかみ替えを行う場合、各係合要素の係合・解放の順序やタイミングをどのように制御するかが重要な問題であり、その制御如何では、変速機構内部で生じる変速の円滑な進行が損なわれ、変速の連続性が失われることで、変速中に段階的なショックが生じたり、変速終了時のショックが非常に大きくなったり、あるいは変速時間が必要以上に長くなる等の問題点が生じる。

そこで、本発明は、４つの係合要素の係合及び解放を必要とする変速のときに、変速の進行を円滑に行わせることで、変速中のショックの発生をなくしながら変速の間延びを防ぐことができる自動変速機の変速制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、第１の変速段から第２の変速段への変速のときに、４つの係合要素の作動を必要とし、第１の変速段が第１及び第２の係合要素の係合で達成され、第２の変速段が第３及び第４の係合要素の係合で達成され、前記第１の変速段と前記第２の変速段との間にある第３の変速段が第２及び第３の係合要素の係合で達成される自動変速機の制御装置において、前記制御装置は、第１の変速段から第２の変速段への変速のときに、第１の係合要素の解放を開始させた後に第２の係合要素の解放を開始させ、第３の係合要素の係合を完了させた後に第４の係合要素の係合を完了させ、第３の係合要素の係合を完了させる前に第２の係合要素の解放を開始させる制御を行い、第３の係合要素を完全係合に至る過渡的な状態に、第２の係合要素を完全解放に至る過渡的な状態にする変速制御手段を有することを特徴とする。

具体的には、前記変速制御手段は、第３の係合要素の係合が完了する直前に第２の係合要素の解放を開始させる構成を採るのが有効である。

更に具体的には、前記第２及び第３の係合要素は、それらの油圧サーボの油圧により制御され、前記変速制御手段は、第３の係合要素を、その油圧サーボの油圧の上昇により係合開始させた後に、第２の係合要素を、その油圧サーボの油圧の低下により解放開始させ、その後、更に第３の係合要素を、その油圧サーボの油圧を上昇させて係合完了させる構成とするのが有効である。

上記の構成において、前記変速制御手段は、第１の変速段から第２の変速段への変速の進行状態を検出し、該進行状態に応じて第２及び第３の係合要素の油圧サーボの油圧を制御するものとされ、変速の進行状態が、第１の基準値に達したことにより、第３の係合要素の油圧サーボの油圧を上昇させて第３の係合要素の係合を開始させ、変速の進行状態が、第１の基準値よりも変速が進行している状態を示す第２の基準値に達したことにより、更に上昇させて第３の係合要素を完全に係合させ、変速の進行状態が、第１の基準値と第２の基準値の間の進行状態を示す第３の基準値に達したことにより第２の係合要素の油圧サーボの油圧を低下させて第２の係合要素の解放を開始させる構成とするのが有効である。

また、前記変速制御手段は、第２の係合要素が解放を開始するまでの解放操作を、第１の係合要素の状態により制御する構成とするのが有効である。
そして、前記第１の係合要素の状態は、該第１の係合要素の解放操作により変化する変速の状態であり、前記第２の係合要素は、該第２の係合要素が解放を開始するまでの操作を該第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下により制御されるものであって、該油圧の低下の特性は、前記変速の状態の判断に基づいて制御される構成とすることもできる。

また、前記変速制御手段は、第２の係合要素が解放を開始するまでの解放操作を、第１の係合要素の状態により制御する構成とするのが有効である。
そして、前記第１の係合要素の状態は、該第１の係合要素の解放操作により変化する変速の状態であり、前記第２の係合要素は、該第２の係合要素が解放を開始するまでの操作を該第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下により制御されるものであって、該油圧の低下の開始タイミングは、前記変速の状態の判断に基づいて制御される構成とすることもできる。

また、前記第１の変速段から第２の変速段への変速は、前記４つの係合要素の１つを係合すると同時に他の１つの係合要素を解放することにより達成され且つ残りの２つの係合要素の作動により第２の変速段が達成される第３の変速段を経て行うものとされ、前記変速の状態は、第１の変速段から第３の変速段への変速の状態とされる構成を採ることもできる。

また、前記変速の状態は、変速の際に変化する変速機の入出力回転数を指標として判断され、前記第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、前記指標が所定値となったときとしてもよい。

あるいは、前記変速の状態は、係合させる第３の係合要素の係合力を指標として判断され、解放させる第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、係合させる第３の係合要素の係合開始のときとするのも有効である。

また、前記係合させる第３の係合要素の係合力は、該第３の係合要素の油圧サーボへの油圧に基づいて推定され、前記解放させる第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、前記係合させる第３の係合要素の油圧サーボの油圧が所定油圧以上となったときとするのが有効である。

また、前記変速の状態は、変速開始からの時間を指標として判断され、解放させる第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、前記変速開始からの時間が所定時間を経過したときとするのが有効である。

また、前記指標は変速機の入力軸回転数とされ、前記所定値は前記解放させる第２の係合要素が滑り始めるまでの時間を基に変速中の回転加速度から予測した回転数とされ、解放させる第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、前記入力軸回転数が予測した回転数になったときとするのが有効である。

また、前記油圧の低下の特性は、変速状態が進むにつれて所定量ずつ低下させる特性とすることもできる。

あるいは、前記油圧の低下の特性は、入力トルクに応じた油圧に安全率分の油圧を加算した値として設定され、該安全率分の油圧は、前記第１の変速段から第３の変速段への変速状態に応じて低減されるものとすることもできる。

また、前記第１の変速段から第２の変速段への変速は、アクセルペダルの踏み込みによるキックダウン変速とするのも有効である。

次に、前記第３の係合要素は、第２の係合要素の解放状態により変化する変速の進行状態により係合制御される構成とすることもできる。

また、前記第４の係合要素は、第２の係合要素の解放状態により変化する変速の進行状態により係合制御される構成とすることもできる。

あるいは、前記第４の係合要素は、第３の係合要素の係合状態により変化する変速の進行状態により係合制御される構成とすることもできる。

また、前記第４の係合要素は、その制御開始タイミングを第３の係合要素の係合状態により変化する変速の進行状態により制御され、第３の係合要素が完全に係合してから制御を開始される構成とすることもできる。

あるいは、前記第４の係合要素は、その制御開始タイミングを第３の係合要素の係合状態により変化する変速の進行状態により制御され、第３の係合要素の制御開始と同時に制御を開始され、第２の係合要素の解放状態による係合開始タイミングまで低圧で保持される構成とすることもできる。

一般に、４つの係合要素が関与する変速の過渡状態において、４つの係合要素が全て滑っている状態を生じさせた場合、そうした滑り状態が長いと、変速機構の変速状態が秩序なく進行することになり、変速が終了したときに大きな変速ショックを生む結果となる。また、解放側の係合要素と係合側の係合要素が同時に完全係合する状態が生じると、そこで変速の進行が一旦止まり、解放側の係合要素が滑り始めることで次の変速状態に移行することになるため、変速が２段階となり、運転者に違和感を与えることとなる。こうしたいずれかの状態が生じるのを避けるべく、常に１つの係合要素だけが係合している変速状態をつくり出すために、タイミング良く係合側の要素の係合と同時に解放側の要素の解放を開始することができたとしても、解放側の要素の解放動作は徐々に進行するものであるため、一旦変速の進行が緩やかになるのを避けることができず、上記２つの係合要素の完全係合状態が生じたときと同様に２段階の変速感が発生してしまう。したがって、理想の状態で変速を進行させ、かつ、変速が２段階となることなく連続的に行われるようにするためには、４つの係合要素の滑り状態が生じる期間をできるだけ短くし、かつ、１つの係合要素だけが完全係合している変速状態をできるだけ長くしながら、変速途中の過渡的な解放側と係合側の２要素の完全係合状態が生じないようにすることが必要になる。この点について、本発明の請求項１記載の構成では、第１の係合要素の解放の開始の後に第２の係合要素の解放を開始させることと、第３の係合要素の係合を完了させた後に第４の係合要素の係合を完了させることとで、４つの係合要素が全て滑っている変速状態をできるだけ短くし、かつ１つの係合要素が係合している変速状態を長くすることができ、しかも、第３の係合要素の係合を完了させる前に、第２の係合要素の解放を開始させることで、２つの係合要素が同時に完全係合する過渡状態をも生じさせない変速を行うことができるので、上述のように、理想の状態で変速を進行させつつ変速が２段階となることのない連続的な変速を行うことができる。

また、請求項４記載の構成では、第３の係合要素の係合が完了する（完全係合）直前に、第２の係合要素の解放を開始させるので、４つの係合要素が滑っている変速状態を極めて短い期間に限定することができる。

更に、請求項５記載の構成では、第３の係合要素の係合開始の後で、かつ、係合が完了する（完全係合）前に第２の係合要素の解放を開始させることで、第３の係合要素の係合開始に伴い生じる変速の鈍り感を、逆に第２の係合要素の滑りにより生じるエンジン吹きで相殺することにより、変速全体としては、滑らかな連続的な変速が可能となる。

次に、請求項６記載の構成では、検出された変速の進行状態を示す基準値に基づき油圧を制御することにより、狙いとするタイミングで、各係合要素の制御が正確に行えるようになる。

また、請求項７記載の構成では、第２の係合要素が解放を開始するまでの操作を第１の係合要素の係合状態により制御することで、第２の係合要素をタイミング良く解放開始させることができるため、変速の連続性をより向上させることができる。
そして、第２の係合要素が解放開始するまでの操作を、第２の係合要素の油圧サーボの油圧の低下の特性を制御することで調整できるため、第３の係合要素の係合開始とのタイミング調整を変速の状態の判断に合わせてより適切に行うことができるようになる。

また、請求項８記載の構成では、第２の係合要素が解放を開始するまでの操作を第１の係合要素の係合状態により制御することで、第２の係合要素をタイミング良く解放開始させることができるため、変速の連続性をより向上させることができる。
そして、第２の係合要素が解放開始するまでの操作を、第２の係合要素の油圧サーボの油圧の低下の開始タイミングを制御することで調整できるため、第３の係合要素の係合開始とのタイミング調整を変速の状態の判断に合わせてより適切に行うことができるようになる。

次に、請求項９記載の構成では、第１の変速段から第２の変速段への変速を、２つの係合要素を操作することで達成される第１の変速段から第３の変速段への変速を経て、２つの係合要素を操作することで達成される第３の変速段から第２の変速段への変速に移行させるようにしたので、一度に３つ以上の係合要素を同時に制御する必要がなくなるため、その制御性を良好にすることができ、変速ショックの発生を防止することができる。しかも、この変速の際に、第１の変速段から第３の変速段への変速の状態に応じて第３の変速段から第２の変速段への変速のための第２の係合要素の解放が制御されるため、全体の変速に連続性を持たせることができるので、運転者に違和感を与えることなくドライブフィーリングの向上を図ることができる。

更に、請求項１０記載の構成では、変速時に変化する入出力回転数を指標として、解放される第２の係合要素を操作する油圧サーボへの油圧低下を開始することで、第２の変速段への変速に先立って解放される係合要素の油圧サーボの油圧低下が開始されるので、第２の変速段への変速開始をタイムラグなく行うことができ、変速時間を短縮することができる。

また、請求項１１記載の構成では、変速時に係合される第３の係合要素の係合開始に関連して解放される第２の係合要素の油圧サーボへの油圧を低下させることで、該係合要素の油圧の低下し過ぎ、つまり滑ることによるエンジン吹きを、係合される第３の係合要素がトルク（係合力）を持ち始めていることで抑制することができ、変速終了時のエンジン吹きを低減することができる。

更に、請求項１２記載の構成では、トルクを検出するためのセンサを別途設ける必要がないため、コスト低減を図ることができる。

また、請求項１３記載の構成では、変速開始から所定時間後に、解放される第２の係合要素への油圧の低下を開始することで、極めて簡素な構成でもって第２の係合要素の油圧低下を開始することができるため、制御装置のメモリ容量の増大を防止することができる。

更に、請求項１４記載の構成では、第２の係合要素が滑り始めるまでの時間を設定し、該時間から解放される係合要素への油圧低下を開始するための回転数を回転加速度により算出することで、第２の変速段への変速開始をタイムラグなく行うことができるとともに、変速終了時における解放される第２の係合要素の滑りによるエンジン吹きも防止することができる。

更に、請求項１５記載の構成では、解放される第２の係合要素への油圧の低下を変速状態が進むにつれて所定量ずつ低下させることで、変速状態が進んでいない状態では係合要素の油圧が高めになるため、変速途中におけるエンジン吹き等を防止することができるとともに、変速状態が進むにつれて係合要素への油圧が低くなるため第２の変速段への変速開始をタイムラグなく行うことができる。

また、請求項１６記載の構成では、解放される係合要素への待機油圧を設定する際には、理論的にはその時の変速機へ入力される入力トルクに応じた油圧に設定すれば、係合要素は滑ることなく保持することができるのであるが、実際には変速機個体間の係合特性のばらつきや経時変化等を考慮する意味で、ある程度の安全率をプラスして設定するのが通例である。その際に、安全率を大きく取り過ぎると、変速開始が遅れてしまう。逆に、安全率を小さくしすぎると、上記ばらつきが安全率より大きい場合には係合要素が滑りエンジン吹きが生じることとなる。したがって、変速の進行度により前記安全率を大きい値から順に小さくすることで、変速開始の遅れを防止することができるとともに、変速終了時におけるエンジン吹きの発生を確実に防止することができる。

次に、請求項１７記載の構成では、キックダウン変速におけるレスポンスの向上を図ることができ、運転者の要求に敏速に対応することが可能となる。

次に、請求項１８記載の構成では、第１の係合要素の係合状態により変化する変速の状態により第３の係合要素が係合制御されるため、不要なエンジン吹き又はタイアップを確実に防止することができる。

次に、請求項１９記載の構成では、第１の係合要素の係合状態により変化する変速の状態により第４の係合要素が係合制御されるため、不要なエンジン吹き又はタイアップを確実に防止することができる。

次に、請求項２０記載の構成では、第３の係合要素の係合状態により係合制御を行うことで、変速時間の増大又は不要なタイアップ等を確実に防止することができる。

次に、請求項２１記載の構成では、第３の係合要素の係合が完全に完了してから第４の係合要素の制御を開始することで、不要なタイアップを防止することができる。

次に、請求項２２記載の構成では、第３の係合要素の制御開始と同時に第４の係合要素の制御を開始することで、変速時間の短縮を可能とすることができる。また、第４の係合要素は所定のタイミングまではトルクを持たない所定の低圧、すなわちスプリング負荷相当の油圧で保持させているため、不要なタイアップを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る自動変速機の制御装置の信号系のシステム構成を示すブロック図である。 自動変速機のギヤトレインのスケルトン図である。 ギヤトレインにより達成される各変速段と各係合要素の係合解放関係を示す係合図表である。 ギヤトレインの速度線図である。 制御装置の操作系の油圧回路図である。 ６→３変速時Ｃ−１クラッチ係合制御のフローチャートである。 ６→３変速時Ｂ−１ブレーキ解放制御のフローチャートである。 ６→３変速時Ｃ−２クラッチ解放制御のフローチャートである。 Ｃ−２クラッチ解放の油圧の安全率分の設定手法を示す油圧特性図である。 ６→３変速時Ｃ−３クラッチ係合制御のフローチャートである。 ６→３変速時の各係合要素の制御関係を示すタイムチャートである。 従来の６−４，４−３変速時の各係合要素の制御関係を示すタイムチャートである。 ６→３変速時の２つのクラッチの係合解放関係と変速の進行との関係を示すタイムチャートである。 第１実施形態に対する６→３変速時のＣ−２クラッチ解放の油圧特性の各種変形例を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態に係る制御装置による６→３変速時サーボ油圧制御の油圧特性図である。 本発明の第３実施形態に係る制御装置による６→３変速時サーボ油圧制御のタイムチャートである。 本発明の第４実施形態に係る制御装置による６→３変速時サーボ油圧制御のタイムチャートである。 本発明の第５実施形態に係る制御装置による６→３変速時サーボ油圧制御のタイムチャートである。 前記第１実施形態の制御装置による５→２変速時の各係合要素の制御関係を示すタイムチャートである。 本発明の第６実施形態に係る制御装置によるサーボ油圧制御のタイムチャートである。

次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１〜図１１は本発明の制御装置を適用した自動変速機の第１実施形態を示す。図１に制御装置の信号系のシステム構成をブロックで示すように、この制御装置は、その中核をなす電子制御装置（ＥＣＵ）２と、それへ各種の情報を入力する入力手段としての各種センサ、すなわち、車両のエンジン回転数を検出するエンジン（Ｅ／Ｇ）回転数センサ３１と、エンジン負荷を検出するスロットル開度センサ３２と、変速機の入力回転を検出する変速機入力軸回転数センサ３３と、変速機の出力軸回転から車速を検出する車速センサ３４とを備え、制御情報に基づく駆動信号の出力で作動する出力手段としての複数のソレノイド、すなわち、図５を参照して後に詳記する油圧制御装置に配設された各ソレノイド弁４１〜４４のアクチュエータとしてのソレノイド１〜ソレノイド４とで構成されている。

図２は上記制御装置により制御される変速機構の一例としてのＦＲ車用の６速ギヤトレインをスケルトンで示す。このギヤトレインは、ロックアップクラッチ付のトルクコンバータ７と、ラビニョタイプのプラネタリギヤセットＧと、シンプルプラネタリタイプの減速ギヤＧ１との組合せからなる前進６段後進１段の変速機構とから構成されている。

変速機構の主体をなすプラネタリギヤセットＧは、互いに径の異なる２つのサンギヤＳ２，Ｓ３と、１つのリングギヤＲ２と、大径サンギヤＳ２に外接噛合すると共にリングギヤＲ２に内接噛合するロングピニオンギヤＰ２と、小径サンギヤＳ３に外接噛合すると共にロングピニオンギヤＰ２にも外接噛合するショートピニオンギヤＰ３と、それら両ピニオンギヤＰ２，Ｐ３を支持するキャリアＣ２とからなるラビニョタイプのギヤセットで構成されている。そして、プラネタリギヤセットＧの小径サンギヤＳ３は、多板構成のクラッチ（Ｃ−１）（以下、各係合要素について、それらの略号を各係合要素の前に記す）に連結され、大径サンギヤＳ２は、多板構成のＣ−３クラッチに連結されると共に、バンドブレーキで構成されるＢ−１ブレーキにより自動変速機ケース１０に係止可能とされ、更にこれと並列するＦ−１ワンウェイクラッチと多板構成のＢ−２ブレーキによっても自動変速機ケース１０に係止可能とされている。また、キャリアＣ２は、多板構成の係合要素としてのＣ−２クラッチを介して入力軸１１に連結され、かつ、多板構成のＢ−３ブレーキにより変速機ケース１０に係止可能とされるとともに、Ｆ−２ワンウェイクラッチにより変速機ケース１０に一方向回転係止可能とされている。そして、リングギヤＲ２が出力軸１９に連結されている。

減速プラネタリギヤＧ１は、シンプルプラネタリギヤで構成され、その入力要素としてのリングギヤＲ１が入力軸１１に連結され、出力要素としてのキャリアＣ１がＣ−１クラッチを介して小径サンギヤＳ３に連結されると共に、Ｃ−３クラッチを介して大径サンギヤＳ２に連結され、反力を取る固定要素としてのサンギヤＳ１が変速機ケース１０に固定されている。

この自動変速機の場合の各係合要素、すなわちクラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合・解放と達成される変速段との関係は、図３の係合図表に示すようになる。係合図表における○印は係合、無印は解放、△印はエンジンブレーキ達成のための係合、●印は変速段の達成に直接作用しない係合を表す。また、図４は各クラッチ、ブレーキ及びワンウェイクラッチの係合（●印でそれらの係合を示す）により達成される変速段と、そのときの各変速要素の回転数比との関係を速度線図で示す。

両図を併せ参照してわかるように、第１速段（１ｓｔ）は、Ｃ−1 クラッチとＢ−３ブレーキの係合（本形態において、作動図表を参照してわかるように、このＢ−３ブレーキの係合に代えてＦ−２ワンウェイクラッチの自動係合が用いられているが、この係合を用いている理由及びこの係合がＢ−３ブレーキの係合に相当する理由については、後に詳記する１→２変速時のＢ−３ブレーキとＢ−１ブレーキのつかみ替えのための複雑な油圧制御を避け、Ｂ−３ブレーキの解放制御を単純化すべく、Ｂ−１ブレーキの係合に伴って自ずと係合力を解放するＦ−２ワンウェイクラッチを用いたものであり、Ｂ−３ブレーキの係合と同等のものである。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−１クラッチ経由で小径サンギヤＳ３に入力され、Ｆ−２ワンウェイクラッチの係合により係止されたキャリアＣ２に反力を取って、リングギヤＲ２の最大減速比の減速回転が出力軸１９に出力される。

次に、第２速段（２ｎｄ）は、Ｃ−１クラッチとＢ−１ブレーキの係合に相当するＦ−１ワンウェイクラッチの係合とそれを有効にするＢ−２ブレーキの係合（これらの係合がＢ−１ブレーキの係合に相当する理由については後に詳述する。）により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−１クラッチ経由で小径サンギヤＳ３に入力され、Ｂ−２ブレーキ及びＦ−１ワンウェイクラッチの係合により係止された大径サンギヤＳ２に反力を取って、リングギヤＲ２の減速回転が出力軸１９に出力される。このときの減速比は、図４にみるように、第１速（１ｓｔ）より小さくなる。

また、第３速段（３ｒｄ）は、Ｃ−１クラッチとＣ−３クラッチの同時係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−１クラッチとＣ−３クラッチ経由で同時に大径サンギヤＳ２と小径サンギヤＳ３に入力され、プラネタリギヤセットＧが直結状態となるため、両サンギヤへの入力回転と同じリングギヤＲ２の回転が、入力軸１１の回転に対しては減速された回転として、出力軸１９に出力される。

更に、第４速段（４ｔｈ）は、Ｃ−１クラッチとＣ−２クラッチの同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−１クラッチ経由で小径サンギヤＳ３に入力され、他方で入力軸１１からＣ−２クラッチ経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２に入力され、２つの入力回転の中間の回転が、入力軸１１の回転に対しては僅かに減速されたリングギヤＲ２の回転として出力軸１９に出力される。

次に、第５速段（５ｔｈ）は、Ｃ−２クラッチとＣ−３クラッチの同時係合により達成される。この場合、一方で入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−３クラッチ経由で大径サンギヤＳ２に入力され、他方で入力軸１１からＣ−２クラッチ経由で入力された非減速回転がキャリアＣ２に入力され、リングギヤＲ２の入力軸１１の回転より僅かに増速された回転が出力軸１９に出力される。

そして、第６速段（６ｔｈ）は、Ｃ−２クラッチとＢ−１ブレーキの係合により達成される。この場合、入力軸１１からＣ−２クラッチ経由で非減速回転がキャリアＣ２にのみ入力され、Ｂ−１ブレーキの係合により係止されたサンギヤＳ２に反力を取り、リングギヤＲ２の更に増速された回転が出力軸１９に出力される。

なお、後進段（Ｒ）は、Ｃ−３クラッチとＢ−３ブレーキの係合により達成される。この場合、入力軸１１から減速プラネタリギヤＧ１を経て減速された回転がＣ−３クラッチ経由で大径サンギヤＳ２に入力され、Ｂ−３ブレーキの係合により係止されたキャリアＣ２に反力を取り、リングギヤＲ２の逆転が出力軸１９に出力される。

ここで、先に触れたＦ−１ワンウェイクラッチと両Ｂ−１、Ｂ−２ブレーキとの関係について説明する。この場合は、サンギヤＳ２に連結したＦ−１ワンウェイクラッチの係合方向を大径サンギヤＳ２の第２速段時の反力トルク支持方向に合わせた設定とすることで、Ｆ−１ワンウェイクラッチに実質上Ｂ−１ブレーキの係合と同等の機能を発揮させることができる。ただし、この大径サンギヤＳ２は、キャリアＣ２とは異なり、第２速段時のエンジンブレーキ効果を得るために係合するだけでなく、第６速段達成のためにも係止される変速要素であるため、Ｂ−１ブレーキが必要となる。また、大径サンギヤＳ２は、図４の速度線図でも解かるように、第１速段（１ｓｔ）達成時には入力回転方向に対して逆方向に回転するが、第３速段以上の変速段の場合は、入力回転方向と同じ方向に回転する。したがって、Ｆ−１ワンウェイクラッチは、直接固定部材に連結することができないため、Ｂ−２ブレーキとの直列配置により係合状態の有効性を制御可能な構成としている。

このようにして達成される各変速段は、図４の速度線図上で、リングギヤＲ２の速度比を示す○印の上下方向の間隔を参照して定性的にわかるように、各変速段に対して比較的等間隔の良好な速度ステップとなる。このギヤトレインでは、通常の隣合う変速段間でのアップダウンシフトでは、係合要素の多重つかみ替えを要しないが、跳び変速においては、それを必要とする。ちなみに、特に跳び変速の必要性が生じるダウンシフト時には、６→３跳び変速と５→２跳び変速（ただし、この変速では、Ｂ−２ブレーキが制御の簡素化のために第２速以上で常時係合とされているため、Ｆ−１ワンウェイクラッチの自動係合がＢ−１ブレーキの係合の役割を果たす）がそれに当たる。

こうした構成からなる変速機構を前記各クラッチ及びブレーキの油圧サーボの操作で制御する油圧制御装置は、上記跳び変速が容易に可能となるように、各係合要素の油圧サーボは、電子制御装置２からのソレノイド駆動信号で独自のソレノイド弁により個々に独立して直接制御される構成が採られている。図５に具体的回路構成を示すように、この油圧回路は、図において具体的構成を省略してブロックで示すライン圧（車両走行負荷に応じて各係合要素を係合状態に保ち得る回路最高圧）の供給回路に接続されたライン圧油路５１に対して、各コントロール弁４５〜４８が並列に接続され、各コントロール弁は、それぞれのソレノイド弁４１〜４４により印加されるソレノイド圧に応じて調圧作動する構成とされている。

具体的には、Ｃ−１クラッチの油圧サーボ６１は、Ｃ−１コントロール弁４５を介してライン圧油路５１に接続され、Ｃ−１コントロール弁４５のスプール端は、ソレノイド弁４１を介してソレノイドモジュレータ圧（ソレノイド弁による調圧ゲインを大きくするためにライン圧をモジュレータ弁を介して減圧した油圧）油路５２に接続されている。Ｃ−１コントロール弁４５は、両端に径差を有するランドを備えるスプール弁とされ、小径ランド端に負荷されるスプリング荷重に抗して大径ランド端にソレノイド信号圧を印加することで、大径ランドでドレンポートを閉じ、ライン圧油路５１に連なるインポートと油圧サーボ６１に連なるアウトポートとの間を小径ランドで絞りながらライン圧油路５１と油圧サーボ６１とを連通させ、ソレノイド圧の解放により小径ランドでインポートを閉じ、大径ランドでドレンポートを開放して油圧サーボ６１をドレン接続とする構成が採られている。一方、ソレノド弁４１は、常開形のリニアソレノイド弁とされ、同様に両端にランドを有するスプールの一端に負荷されたスプリング荷重に抗してプランジャにかかる負荷でソレノイドモジュレータ圧油路５２とソレノイ圧油路５３間の絞りを調整し、且つソレノイド圧油路５３のドレン量を調整してソレノイド圧を調圧する構成とされている。他のＣ−２クラッチ、Ｂ−１ブレーキ、Ｃ−３クラッチについても全く同様の各コントロール弁４６，４７，４８と、ソレノイド弁４２，４３，４４と、それらの間のつなぐソレノイド圧油路５４，５５，５６からなる並列の回路構成が採られている。

こうした構成からなる自動変速機は、例えば、第１の変速段を６速段とした場合、６速段から該６速段に対して２段離れた３速段を第２の変速段とする６→３変速のときに、４つの係合要素（Ｃ−１クラッチ、Ｃ−２クラッチ、Ｃ−３クラッチ、Ｂ−１ブレーキ）の作動を必要とする。この場合に第１の変速段（６速段）が第１及び第２の係合要素（Ｂ−１ブレーキ，Ｃ−２クラッチ）の係合で達成され、第２の変速段が第３及び第４の係合要素（Ｃ−１クラッチ，Ｃ−３クラッチ）の係合で達成される。また、第１の変速段を５速段とした場合、５速段から２段離れた２速段への変速のときにも、４つの係合要素（Ｃ−１クラッチ、Ｃ−２クラッチ、Ｃ−３クラッチ、Ｆ−１ワンウェイクラッチ）の作動を必要とする。この場合の第１の係合要素はＣ−２クラッチ、第２の係合要素はＣ−３クラッチ、第３の係合要素はＣ−１クラッチ、第４の係合要素はＦ−１ワンウェイクラッチとなる。そこで、こうした変速に備えて、本発明に従い変速制御装置には、第１の係合要素（Ｂ−１ブレーキ又はＣ−２クラッチ）の解放を開始させた後に第２の係合要素（Ｃ−２クラッチ又はＣ−３クラッチ）の解放を開始させ、第３の係合要素（Ｃ−１クラッチ）の係合を完了させた後に第４の係合要素（Ｃ−３クラッチ又はＦ−１ワンウェイクラッチ）の係合を完了させ、第３の係合要素（Ｃ−１クラッチ）の係合を完了させる前に第２の係合要素（Ｃ−２クラッチ又はＣ−３クラッチ）の解放を開始させる変速制御手段２１（図１参照）が設けられている。

ここにいう各係合要素の解放及び係合とは、完全解放及び完全係合に至る過渡的なスリップ状態を含むものとする。したがって、解放を開始させるとは、係合要素のスリップが開始されることを意味する。これを油圧により操作される係合要素についていえば、解放の開始とは、係合力の低下によりスリップが開始されることであり、油圧操作によらないワンウェイクラッチについていえば、解放の開始とは、回転部材の回転方向の変化に伴いフリーになることである。同様に、係合を完了させるとは、係合要素のスリップがなくなることを意味する。したがって、係合の完了とは、油圧により操作される係合要素の場合は、係合力の上昇によりスリップがなくなることであり、油圧操作によらないワンウェイクラッチの場合は、回転部材の回転方向の変化に伴いロックすることである。

この形態では、更に、変速制御手段２１は、第１の変速段（６速段又は５速段）と第２の変速段（３速段又は２速段）に対して、上記４つの係合要素のうち２つの係合要素（Ｃ−１クラッチ、Ｂ−１ブレーキ）の作動で達成され、かつ他の２つの係合要素の作動で第２の変速段（３速段又は２速段）が達成される第３の変速段（４速段又は３速段）を設定し、第１の変速段（６速段又は５速段）から第２の変速段（３速段又は２速段）への変速を、第１の変速段（６速段又は５速段）から第３の変速段（４速段又は３速段）への変速を経て、第３の変速段（４逮段又は３速段）から第２の変速段（３速段又は２速段）への変速に移行させるものとされている。この場合の４つの係合要素は、第３の変速段（４速段又は３速段）への変速時に係合されるＣ−１クラッチと、該変速時に解放されるＢ−１ブレーキ又はＣ−２クラッチと、第２の変速段（３速段又は２速段）への変速時に係合されるＣ−３クラッチ又はＦ−１ワンウェイクラッチと、該変速時に解放されるＣ−２クラッチ又はＣ−３クラッチとなる。

次に、変速制御手段２１の具体的構成を６→３変速の場合を例として説明する。この形態での変速制御手段２１は、制御装置内のプログラムとして構成され、該プログラムに基づき出力されるソレノイド駆動信号による前記ソレノイド弁４１〜４４の作動による各係合要素の油圧サーボ６１〜６４の制御で変速が行われる。以下、変速制御手段２１の制御フローを各係合要素ごとに説明する。

まず、第３の係合要素であるＣ−１クラッチを係合する制御フローを図６に示す。
〔Ｃ−１係合制御〕
この制御では、当初ステップＳ１１によりタイマーをスタートさせる（タイマー開始ｔ＝０）。次いで、ステップＳ１２によりサーボ起動制御サブルーチン処理を行う。この処理は、Ｃ−１クラッチの油圧サーボシリンダ内を満たすための油圧のファーストフィルと、油圧サーボピストンと係合要素の摩擦材との間の隙間を詰めるためのその後のピストンストローク圧を維持する処理であり、クラッチ係合のために通常行われる公知の処理である。次に、ステップＳ１３により変速の進行を判断する指標としての進行状態（Shift Ｒ）を判断する（Shift Ｒ＞Ｓ＿End １）。この変速の進行状態（Shift Ｒ）は、入力軸回転数や油圧サーボの油圧を判断指標とすることもできるが、本形態では、入出力軸回転数を指標として、
ShiftＲ＝（変速機入力回転数−変速前ギヤ比×変速機出力回転数）×１００
／変速機出力回転数×（変速後ギヤ比−変速前ギヤ比）〔％〕
で表されるものとし、例えば７０％に設定され、図１に示す変速機入力軸回転数センサ３３と車速センサ３４による検出値を基に算出される。この判断は、当初不成立（No）となるので、変速が進行し成立に至るまで継続する。上記判断が成立（Yes ) したところで、ステップＳ１４によりＣ−１クラッチを係合開始させるための昇圧を開始する（ｄＰC1ａの傾きでスイープアップ）。この処理は、具体的には、ソレノイド１への駆動信号電流値を制御して、図５に示すソレノイド弁４１を調圧作動させ、それによるソレノイド圧でコントロール弁４５による油圧サーボの油圧がｄＰC1ａの傾きで上昇する処理を意味する（この駆動信号とサーボ圧の関係は、以下の全ての油圧制御において同様である）。そして、この昇圧を続けながら、次のステップＳ１５で変速の進行状態（Shift Ｒ）から、変速が４速同期前、例えば９０％に達した（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ２）か否かを判断する。この判断も当初は不成立となるので、変速が進行して成立に至るまでステップ１４に戻るループを繰り返してスイープアップを継続する。ステップＳ１５の判断が成立すると、次に、ステップＳ１６により、今度はＣ−１クラッチの係合を確実に維持するためにライン圧まで昇圧させる処理を行い（ｄＰC1ｂの傾きでスイープアップ）ながら、次のステップＳ１７でサーボ油圧がライン圧に達した（ＰC1＞ＰFULL）か否かの判断を繰り返す。こうして、ステップＳ１７の判断が成立したところでＣ−１クラッチ係合制御のための６−４変速制御終了となる。

次に、第１の係合要素であるＢ−１ブレーキを解放する制御フローを図７に示す。
〔Ｂ−１解放制御〕
この制御は、先のＣ−１クラッチ係合制御のための６−４変速制御と同時スタートとされており、先の制御と同様に、ステップＳ２１でタイマをスタートさせる（タイマー開始ｔ＝０）。次に、ステップＳ２２によりサーボ油圧を一旦確実に係合を維持できる圧（ライン圧）より若干低い所定圧に維持する処理を行う（ＰB1＝ＰB1ａ）。この処理は各変速機ごとの個体差や経時変化によるＣ−１クラッチ作動のばらつきによるエンジン吹き防止のためのもである。この定圧維持の時間は、次のステップＳ２３により監視され、その判断の成立（タイマｔ＞ｔ＿wait）まで継続される。このタイマ時間経過後に、ステップＳ２４によりサーボ油圧を一気に所定圧まで低下させるＢ−１ブレーキの解放開始処理を行い（ＰB1＝ＰB1ｃ）、続けてステップＳ２５によりサーボ油圧を徐々に低下させる処理を行いながら（ｄＰB1ｃの傾きでスイープダウン）、更に次のステップＳ２６による変速の進行度合（Shift Ｒ）判断を行う。この場合も、当初は進行度合判断が不成立となるので、ステップＳ２５に戻るループを繰り返す。こうしてステップＳ２６による進行度合判断が成立（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ２）すると、次のステップＳ２７によりＢ−１ブレーキのサーボ油圧を完全に抜くための低圧処理を行う（ｄＰB1ｄの傾きでスイープダウン）。この処理は、ソレノイド弁３がフル出力に達することで自ずと完了するので、特に監視判断を行わずにＢ−１ブレーキ解放のための６−４変速制御終了となる。

次に、第２の係合要素であるＣ−２クラッチを解放する制御フローを図８に示す。
〔Ｃ−２解放制御〕
この処理の前提として、６−４変速がすでに終了しているときには、このＣ−２解放制御がそぐわないものとなるので、この場合を除外する意味で、当初のステップＳ３１で６−４変速終了判断を行い、これが成立のときには、以後の処理を跳ばしてＣ−２解放制御を終了させる。この除外の下に、次のステップＳ３２で更に第３速段へのシフト指令が成立しているか否かの判断を行う（３ｒｄ判断）。これにより、他の変速段へのシフトとの峻別を行う。こうして本制御の実行が適切であることが確認された後に、ステップＳ３３によりＣ−２クラッチのサーボ油圧低下の開始タイミングを決めるための変速の進行状態（Shift Ｒ）判断を開始する。この場合の変速の進行状態の判断指標は、変速機入力軸の回転数に基づく値（Shift Ｒ＿Ｓ）とされている。そして、この判断が成立した（Shift Ｒ＞Shift Ｒ＿Ｓ）ところで、ステップＳ３４によりＣ−２クラッチのサーボ油圧を一気に所定油圧まで低下させる（ＰC2＝ＰC2＿OS＋ＰC2＿to）低圧処理を実行する。この場合の所定油圧は、Ｃ−２クラッチへの入力トルクに見合った分の油圧（ＰC2＿to）に安全率分の油圧（ＰC2＿OS）を含むものとされている。

ここで、入力トルクは、スロットル開度とエンジン回転数のマップからエンジントルクを求め、トルクコンバータの入力回転数と出力回転数から速度比を求め、こうして求めたエンジントルクと速度比を乗算することで求めることができる。そして、入力トルクの油圧への変換は、入力トルクを該当する係合要素の油圧サーボのピストン受圧面積と摩擦材枚数と有効半径と摩擦係数とを乗算したもので除し、その値にピストンストローク圧を加算することでなされる。ただし、この場合は、図９に示すように、安全率分の油圧（ＰC2＿OS）を変速の進行に合わせてＰC2ａからＰC2ｂへ減少させていくものとする。この場合、ＰC2ｂを０とすることでＣ−２クラッチの解放（スリップ）が開始することになるが、この時点を変速の進行が１００％より手前の点に設定することが本発明の最も特徴となる点である。この点については、後にＣ−１クラッチの係合（スリップ）開始タイミングとの関係で詳記する。このように低圧処理を行いながら、次のステップＳ３５で第４速段同期手前を判定するための変速の進行状態（Shift Ｒ）判断を行う（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ３）。そしてこの同期手前判断が成立したところで、今度はステップＳ３６によりＣ−１クラッチのサーボ油圧（ＰC1）が入力トルクに対して係合維持に必要な油圧よりも低い油圧（ＰC1＿eg＊ｋ）を超えているか否かを判断する（ＰC1＞ＰC1＿eg＊ｋ）。この場合のｋは係数で例えば０．７程度の値とされる。なお、この判断における入力トルクは、上記のように算出される。この判断の成立により、４速段が完全に達成されていることになるので、続けて４−３変速制御に入る（４−３変速制御開始）。

４−３変速制御の最初のステップＳ３７では、Ｃ−２クラッチのサーボ圧（ＰC2）をｄＰC2ｃの傾きでスイープダウンする処理を行いながら、ステップＳ３８で変速の進行状態（Shift Ｒ）判断を行い（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ２）、この判断が成立するまでスイープダウンを継続する。そして、これが成立したところで、最後にＣ−２クラッチのサーボ油圧を完全に抜くために、ステップＳ３９により低圧処理を行う（ｄＰC2ｄの傾きでスイープダウン）。この処理も、ソレノイド弁２がフル出力に達することで自ずと完了するので、特に監視判断を行わずにＣ−２クラッチ解放のための４−３変速制御終了となる。こうしてＣ−２解放制御終了となる。

次に、第４の係合要素であるＣ−３クラッチを係合する制御フローを図１０に示す。
〔Ｃ−３係合制御〕
この制御は、前記Ｃ−１クラッチの係合制御と開始タイミングが異なるだけで実質同様のものであり、この制御では、当初ステップＳ５１によりタイマーをスタートさせる（タイマー開始ｔ＝０）。次いで、ステップＳ５２によりサーボ起動制御サブルーチン処理を行う。この処理は、Ｃ−３クラッチの油圧サーボシリンダ内を満たすための油圧のファーストフィルと、油圧サーボピストンと係合要素の摩擦材との間の隙間を詰めるためのその後のピストンストローク圧を維持する処理であり、クラッチ係合のために通常行われる公知の処理である。次に、ステップＳ５３により変速の進行を判断する指標としての進行状態（Shift Ｒ）を判断する（Shift Ｒ＞Ｓ End１）。この変速の進行状態（Shift Ｒ）については先述したとおりである。この判断は、当初不成立（No）となるので、変速が進行し成立に至るまで継続する。上記判断が成立（Yes ) したところで、ステップＳ５４によりＣ−３クラッチを係合させるための昇圧を開始する（ｄＰC3ａの傾きでスイープアップ）。そして、この昇圧を続けながら、次のステップＳ５５で変速の進行状態（Shift Ｒ）から、３速同期に達した（Shift Ｒ＞Ｓ＿End ２）か否かを判断する。この判断も当初は不成立となるので、変速が進行して成立に至るまでステップ５４に戻るループを繰り返してスイープアップを継続する。ステップＳ５５の判断が成立すると、次に、ステップＳ５６により、今度はＣ−３クラッチの係合を確実に維持するためにライン圧まで昇圧させる処理を行い（ｄＰC3ｂの傾きでスイープアップ）ながら、次のステップＳ５７でサーボ油圧がライン圧に達した（ＰC1＞ＰFULL）か否かの判断を繰り返す。こうして、ステップＳ５７の判断が成立したところでＣ−３クラッチ係合制御のための４−３変速制御終了となる。

前記６→３変速制御による４つの係合要素の作動を、サーボ油圧と入力軸回転数との関係で図１１にタイムチャートで示す。図において、係合要素回転数は、ブレーキの場合、その回転側要素がエンジン回転と同方向に回転する場合を正、逆を負とし、クラッチについては、クラッチ入力回転に対して出力要素側がエンジン回転方向に増速回転する側を正、逆を負とする。図にみるように、Ｃ−１クラッチの係合制御とＢ−１ブレーキの解放制御は同時に開始され、Ｃ−１クラッチのサーボ油圧がファーストフィル圧に昇圧されると同時に、Ｂ−１ブレーキのサーボ油圧は、一旦ライン圧より若干低い低圧とされた後に、解放開始の所定圧まで低下させられる。これにより６−４変速が開始され、入力軸回転数は上昇し始める。そして、Ｂ−１ブレーキのサーボ油圧は、一定の傾きで低下され、Ｃ−１クラッチのサーボ油圧はピストンストローク圧に保持されて、Ｃ−１クラッチは係合待機状態となる。このとき、Ｂ−１ブレーキのスリップが開始することで、図４を参照して解かるように、係合中のＣ−２クラッチの係合点を中心として、サンギヤＳ３が減速方向、サンギヤＳ２が増速方向に向かう。これにより、Ｂ−１ブレーキの回転要素側は係止の０の状態から正方向に回転し始め、Ｃ−３クラッチの出力要素側は、入力要素側の減速回転に対して出力要素側の負の回転から出力要素側が増速されて正方向の回転に向かう。一方、Ｃ−１クラッチは、エンジン回転に対して大幅に増速された正回転の状態から、エンジン回転と同速となる方向に減速していく。

次いで、入力軸回転数の上昇からＣ−２クラッチのサーボ油圧低下開始タイミングとなると、Ｃ−２クラッチのサーボ油圧は解放開始（スリップ）には至らない程度の油圧まで一気に低下され、そこから所定の傾きで低減されて行く。一方、４速段同期への６−４変速は進行して行き、入力軸回転数から４速段同期手前７０％の判断（Ｓ＿End １）が成立したところでＣ−１クラッチのサーボ油圧が上昇させられ、Ｃ−１クラッチ係合（スリップ）が進行する。これによりＣ−１クラッチが係合完了手前９０％になると、入力軸回転数による４速段同期手前の判断（Ｓ＿End ２）が成立するので、Ｃ−１クラッチのサーボ油圧はライン圧への昇圧状態に切換えられる。他方、降下制御中のＣ−２クラッチのサーボ油圧は、その低減制御により４速段同期手前の判断（Ｓ＿End ３）成立時に解放開始手前に達するに適した油圧となるように制御されてきているので、この段階から傾きを変える第２段階の制御状態とされる。この時点では、Ｃ−２クラッチがスリップし始めて負方向回転が生じ、直後に、解放の減速状態からスリップの減速状態で減速してきたＣ−１クラッチが係合の０回転に向かう。一方、Ｃ−３クラッチの回転は増加を続ける。そして、Ｃ−１クラッチのサーボ油圧がライン圧に達したことが判断された時点で、Ｃ−３クラッチの係合制御が開始される。これにより、Ｃ−３クラッチは４速同期（４ｔｈが１００％）時の回転をピークとして減少し始め、やがてスリップによる減速状態を経て完全係合の回転数０の方向に向かう。このＣ−３クラッチの係合の進行に合わせた油圧制御は、７０％進行及び同期手前の判断が３速段に置き代わるだけで、Ｃ−１クラッチの場合と同様である。やがて４−３変速の進行により３速段同期となったところで、Ｃ−２クラッチのサーボ油圧は完全解放され、Ｃ−３クラッチのサーボ油圧はライン圧まで高められる。このようにして６→３変速が連続する６−４−３変速の形態で実現される。

この場合の解放側のＣ−２クラッチと係合側のＣ−１クラッチの挙動が入力軸回転数の変化に与える影響を図１２を参照して更に詳述する。図に示すように、仮に、Ｃ−１クラッチの油圧サーボの実線で示す昇圧に対して、点線で示すＣ−２クラッチの油圧サーボの低圧を行った場合には、Ｃ−２クラッチがまだスリップし始めないうちにＣ−１クラッチの係合が完了することになるので、入力軸回転数はトルクの引込みにより図に点線で示すように鈍りを生じ、これが運転者に変速途中のショックとして体感されることになる。こうした入力軸回転数の鈍りは、たとえＣ−１クラッチの係合完了点（ＰC1ｅｇ）とＣ−２クラッチの解放開始点（ＰC2to＋ＰC2ｂ）を理論どおりに一致させることができたとしても、必然的に生じるものである。これに対して、本実施形態による実線で示すＣ−２クラッチの油圧サーボの低圧によると、Ｃ−２クラッチが滑り始めた直後にＣ−１クラッチの係合完了（完全係合）が生じるようになるため、このＣ−２クラッチの解放開始直後のスリップ状態とＣ−１クラッチの係合完了寸前のスリップ状態のときに、適量のエンジン吹きにより上記鈍りを打ち消す入力軸回転数の連続上昇状態を得ることができる。

更に、図１３は上記６−４−３変速との対比の意味で従来の６−４，４−３の２段階変速タイムチャートを示す。図１３に示すタイムチャートにおいて、実質的な変速期間は、図に両端矢印６−４と、両端矢印４−３で示す期間となり、両変速期間の間に、図にタイムラグとして示す期間が実質的変速が行われない無効期間となるのに対して、図１１に示すタイムチャートでは、図に両端矢印６−４と、両端矢印４−３で示す期間が連続することになり、上記タイムラグ分の変速期間の短縮が可能となる。

かくして、上記第１実施形態の変速制御装置によれば、Ｂ−１ブレーキの解放の開始の後にＣ−２クラッチの解放を開始させることと、Ｃ−１クラッチの係合を完了させた後に、Ｃ−３クラッチの係合を完了させることで、変速期間を通じて１つの係合要素、すなわち、Ｃ−２クラッチの解放開始までの係合維持と、Ｃ−１クラッチの係合完了からの係合維持とにより、係合が維持される変速期間を長くして、４係合要素が全て滑っている状態が生じる期間をできるだけ短くし、しかもＣ−１クラッチの係合を完了させる前に、Ｃ−２クラッチの解放を開始させることで、２要素が途中で同時に完全に係合することのない変速状態を得ているので、理想の状態で変速を進行させながら、変速が２段階となることのない連続的な変速を行うことができる。

また、Ｃ−１クラッチの係合開始の後で、かつ、完全係合の前にＣ−２クラッチの解放を開始させることで、Ｃ−１クラッチの係合開始に伴い生じる変速の鈍り感を、逆に第２の係合要素の滑りにより生じるエンジン吹きで相殺することにより、変速全体としては、滑らかな連続的な変速が可能となる。

しかも、Ｃ−２クラッチへの油圧の低下を第３の変速段（４速）への変速状態が進むにつれて所定量ずつ低下させることで変速状態が進んでいないほどＣ−２クラッチの油圧が高いため、第３の変速段（４速段）への変速途中におけるエンジン吹き等を防止することができるとともに、変速状態が進むにつれてＣ−２クラッチへの油圧が低くなるため第２の変速段（３速段）への変速開始をタイムラグなく行うことができる。

また、Ｃ−２クラッチへの待機油圧を設定する際には、理論的にはその時の変速機へ入力される入力トルクに応じた油圧に設定すれば、Ｃ−２クラッチは滑ることなく保持することができるのであるが、実際にはハード系のばらつき等を考慮する意味である程度の安全率をプラスして設定するのが通例である。その際に、安全率を大きく取り過ぎると第３の変速段（４速段）から第２の変速段（３速段）への変速開始が遅れてしまう。逆に、安全率を小さくしすぎると、ハード系のばらつきが安全率より大きい場合にはＣ−２クラッチが滑りエンジン吹きが生じることとなる。したがって、第１の変速段（６速段）から第３の変速段（４速段）への変速の進行度により前記安全率を大きい値から順に小さ＜することで、第２の変速段（３速段）への変速開始の遅れを防止することができるとともに第３の変速段（４速段）への変速終了時におけるエンジン吹きの発生を確実に防止することができる。

そして、特にこの形態では、Ｂ−１ブレーキのサーボ油圧の制御を、変速開始と同時に入力トルクに応じた油圧に低下させることで、Ｂ−１ブレーキが滑り始めるようにしているため、入力回転数が直ちに上昇を開始する。したがって、この作動が実際の変速時間の短縮に役立つばかりでなく、素早い変速感を生じさせることになり、特にキックダウン変速におけるレスポンスの向上とドライブフィーリングの向上に有効に働き、運転者の要求に敏速に対応した跳び変速となる。

ところで、前記第１実施形態では、Ｃ−２クラッチのサーボ油圧を４速段への変速途中から所定勾配で４速段同期手前の変速状態（Ｓ End３）まで連続的にスイー プダウンさせているが、この油圧の低下特性は、他の特性とすることもできる。図１４はこの特性の変形例を示すもので、４速段への変速開始（回転変化開始）からＣ−２クラッチのサーボ油圧をスイープダウンさせるものである。図の（Ａ）の特性は、油圧を段階的に低下保持させる例であり、（Ｂ）は油圧を所定勾配で低下させる例であり、（Ｃ）は低下の勾配を変化される例であり、（Ｄ）は所定圧まで低下させて保持する例である。また、油圧低下の開始タイミングは、変速指令が入ったときでもよい。このように、油圧の低下特性は、前記第１実施形態の特性に限らず種々の形態を採ることができる。

同様に油圧低下の開始タイミングについても種々の形態を採ることができる。図１５は油圧低下の開始タイミングを変更した第２実施形態の構成を示す。この形態では、６−４変速段階で係合されるＣ−１クラッチの油圧（ＰC1）が所定の値（ＰC1ｓ）を超えたところで、４−３変速で解放されるＣ−２クラッチの油圧（ＰC2）の低下を開始する構成とされている。この場合の低圧の当初の油圧（ＰC2）は、ＰC2to＋ＰC2a とされる。なお、図において破線で示す特性は、安全率を考慮しない場合の油圧特性を示す。

この第２実施形態のＣ−２クラッチの油圧（ＰC2）の低下制御によると、油圧低下の開始タイミングを専ら係合されるＣ−１クラッチのサーボ油圧の上昇に基づく判断で制御できるため、トルクを検出するためのセンサを別途設ける必要がないので、コスト低減を図ることができる利点が得られる。

次に、図１６は、４−３変速段階で解放されるＣ−２クラッチの油圧（ＰC2）の低下をタイマ制御とする第３実施形態の構成を示す。この形態では、６−４変速の開始でスタートするタイマ（ｔ）による計時で変速の進行を推定し、４速段同期前のタイミングに合わせてあらかじめ設定した所定時間（Time１）との比較で油圧低下を開始させる方法である。この所定時間（Time１）はマップの形態で変速制御装置にメモリさせておけばよい。なお、この形態のおいても、図において破線で示す特性は、安全率を考慮しない場合の油圧特性を示す。

この制御形態の場合、第３の変速段（４速段）への変速開始から所定時間（Time１）後に、Ｃ−２クラッチへの油圧の低下を開始することで、極めて簡素な構成によって第２の変速段（３速）への変速に先立ってＣ−２クラッチの油圧低下を開始することができるため、変速の進行を判断するためのセンサの設置を不要することができ、更にプログラム処理のための制御装置（ＥＣＵ）のメモリ容量の増大を防止することができる。

次に、図１７は、４−３変速段階で解放されるＣ−２クラッチの油圧（ＰC2）の低下を、変速機の入力軸回転数と出力軸回転数を基に制御する第４実施形態の構成を示す。この形態では、Ｃ−２クラッチが滑り始めるまでの時間（Ｔ）をあらかじめ実験等により設定する。そして、６−４変速中の回転加速度（ΔＮｔ）を求めることで、時間（Ｔ）内でどれだけの回転数の変化が生じるかを求める。次に、６−４変速を開始したときの変速機の出力軸回転数に変速後（４速段）のギヤ比を乗算することで、６−４変速終了時の変速機入力軸回転数を予測する。そして、予測された入力軸回転数からＣ−２クラッチが滑り始めるまでに生じる回転変化量を差し引くことで、Ｃ−２クラッチの油圧低下を開始する変速機入力軸回転数（ＮｔＳ）を算出する。ちなみに、この関係を式で表すと、
Ｎｔ＞変速後の４速ギヤ比×出力軸回転数−ΔＮｔ×Ｔ
となる。この形態のおいても、図において破線で示す特性は、安全率を考慮しない場合の油圧特性を示す。

このようにＣ−２クラッチが滑り始めるまでの時間（Ｔ）を設定し、該時間（Ｔ）からＣ−２クラッチへの油圧低下を開始するための回転数（ＮｔＳ）を回転加速度（ΔＮｔ）により算出することで、第２の変速段（３速段）への変速開始をタイムラグなく行うことができるとともに、第３の変速段（４速段）への変速終了時におけるＣ−２クラッチの滑りによるエンジン吹きも防止することができる。

前記の各実施形態は、第１実施形態に対してＣ−２クラッチの解放のための油圧制御を種々変更したものであるが、次に、第１実施形態に対してＣ−３クラッチの油圧供給のタイミングについても他の形態を採ることができる。図１８はこの点を変更した第５実施形態をタイムチャートを示す。この形態では、Ｃ−３クラッチの油圧供給を６−４変速開始と同時に開始し、ファーストフィル後、油圧サーボのピストンが無効ストローク分を詰めて摩擦材が係合寸前の状態となる油圧に低圧（ピストンストローク圧）待機させる方法が採られている。

以上、６→３変速の場合について説明したが、５→２変速の場合についても、変速制御の形態は、制御対象とな係合要素が置き替わるだけで、同様のものとなる。この場合の第１の係合要素はＣ−２クラッチ、第２の係合要素はＣ−３クラッチ、第３の係合要素はＣ−１クラッチとなる。ただし、このギヤトレインの特殊性として、第２速段の達成にＢ−１ブレーキの係合に代えて第４の係合要素としてＦ−１ワンウェイクラッチの係合（ロック）を用いる構成が採られているため、６→３変速の場合と異なり、第２変速段階（３−２変速）でのＢ−１ブレーキの係合のための油圧制御は必要なくなるため、その分制御が簡略となる。

図１９は５→２（５−３−２）変速のタイムチャートを示す。この場合、第１実施形態におけるＢ−１ブレーキに代えて同様の制御手法でＣ−２クラッチが解放制御され、Ｃ−２クラッチに代えて同様の手法でＣ−３クラッチが解放制御される。そして、上記のようにＣ−３クラッチに代わるべきＢ−１ブレーキの係合は、Ｆ−１ワンウェイクラッチの自動係合に替わるため、非制御とされている。この場合の各係合要素の回転は、第１実施形態の図１１に示すタイムチャートと同様の手法で描いた係合要素回転数の線図と図４の速度線図との照合を以て説明に代える。この５→２変速の場合、第３の変速段（３速段）から第２の変速段（２速段）への変速において、解放側となる第２の係合要素としてのＣ−３クラッチを操作するのみで変速を行うことができるため、制御の簡素化を達成することができる。しかも、図に示すＦ−１ワンウェイクラッチの回転数の変化から解かるように、Ｃ−２クラッチの完全解放と同時に自動的にＦ−１ワンウェイクラッチのロックが生じることで変速が終了するため、変速期間の短縮も可能となる。

最後に図２０は、例示のギヤトレインには当てはまらないが、一般的に、上記の係合関係とは逆に、第３の変速段でワンウェイクラッチによる係合がブレーキ係合に代えて用いられているギヤトレインの場合の変速のタイムチャートを示す。こうした場合、図示のように、第１変速段階による第３の変速段への同期が、この場合の第３の係合要素を構成するワンウェイクラッチのロックにより判断可能となり、しかも係合油圧の制御は第２変速段階時に単一の係合要素のサーボ油圧の制御となるため、制御は一層単純なものとなる。

以上、本発明を特定のギヤトレインにおける代表的な実施形態を挙げて詳説したが、本発明の思想は例示のギヤトレインに限定されるものではなく、４つの係合要素が関連する変速における係合要素の係合・解放関係が２要素同時つかみ替えとなる全てのギヤトレインに適用可能なものである。

Ｂ−１ ブレーキ（６→３変速時：第１の係合要素）
Ｃ−１ クラッチ（第３の係合要素）
Ｃ−２ クラッチ（６→３変速時：第２の係合要素、５→２変速時：第１の係合要素）
Ｃ−３ クラッチ（６→３変速時：第４の係合要素、５→２変速時：第２の係合要素）
Ｆ−１ ワンウェイクラッチ（第４の係合要素）
１１ 入力軸
１９ 出力軸
２１ 変速制御手段

Claims (22)

1. 第１の変速段から第２の変速段への変速のときに、４つの係合要素の作動を必要とし、第１の変速段が第１及び第２の係合要素の係合で達成され、第２の変速段が第３及び第４の係合要素の係合で達成され、前記第１の変速段と前記第２の変速段との間にある第３の変速段が第２及び第３の係合要素の係合で達成される自動変速機の制御装置において、
   前記制御装置は、第１の変速段から第２の変速段への変速のときに、
   第１の係合要素の解放を開始させた後に第２の係合要素の解放を開始させ、
   第３の係合要素の係合を完了させた後に第４の係合要素の係合を完了させ、
   第３の係合要素の係合を完了させる前に第２の係合要素の解放を開始させる制御を行い、第３の係合要素を完全係合に至る過渡的な状態に、第２の係合要素を完全解放に至る過渡的な状態にする変速制御手段を有することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
2. ６速段から３速段への変速のときに、４つの係合要素の作動を必要とし、６速段が第１及び第２の係合要素の係合で達成され、３速段が第３及び第４の係合要素の係合で達成され、４速段が第２及び第３の係合要素の係合で達成される自動変速機の制御装置において、
   前記制御装置は、６速段から３速段への変速のときに、
   第１の係合要素の解放を開始させた後に第２の係合要素の解放を開始させ、
   第３の係合要素の係合を完了させた後に第４の係合要素の係合を完了させ、
   第３の係合要素の係合を完了させる前に第２の係合要素の解放を開始させる制御を行い、第３の係合要素を完全係合に至る過渡的な状態に、第２の係合要素を完全解放に至る過渡的な状態にする変速制御手段を有することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
3. ５速段から２速段への変速のときに、４つの係合要素の作動を必要とし、５速段が第１及び第２の係合要素の係合で達成され、２速段が第３及び第４の係合要素の係合で達成され、３速段が第２及び第３の係合要素の係合で達成される自動変速機の制御装置において、
   前記制御装置は、５速段から２速段への変速のときに、
   第１の係合要素の解放を開始させた後に第２の係合要素の解放を開始させ、
   第３の係合要素の係合を完了させた後に第４の係合要素の係合を完了させ、
   第３の係合要素の係合を完了させる前に第２の係合要素の解放を開始させる制御を行い、第３の係合要素を完全係合に至る過渡的な状態に、第２の係合要素を完全解放に至る過渡的な状態にする変速制御手段を有することを特徴とする自動変速機の変速制御装置。
4. 前記変速制御手段は、第３の係合要素の係合が完了する直前に第２の係合要素の解放を開始させる、請求項１記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 前記第２及び第３の係合要素は、それらの油圧サーボの油圧により制御され、
   前記変速制御手段は、第３の係合要素を、その油圧サーボの油圧の上昇により係合開始させた後に、第２の係合要素を、その油圧サーボの油圧の低下により解放開始させ、その後、更に第３の係合要素を、その油圧サーボの油圧を上昇させて係合完了させる、請求項１又は４記載の自動変速機の変速制御装置。
6. 前記変速制御手段は、第１の変速段から第２の変速段への変速の進行状態を検出し、該進行状態に応じて第２及び第３の係合要素の油圧サーボの油圧を制御するものとされ、
   変速の進行状態が、第１の基準値に達したことにより、第３の係合要素の油圧サーボの油圧を上昇させて第３の係合要素の係合を開始させ、変速の進行状態が、第１の基準値よりも変速が進行している状態を示す第２の基準値に達したことにより、更に上昇させて第３の係合要素を完全に係合させ、
   変速の進行状態が、第１の基準値と第２の基準値の間の進行状態を示す第３の基準値に達したことにより第２の係合要素の油圧サーボの油圧を低下させて第２の係合要素の解放を開始させる、請求項５記載の自動変速機の変速制御装置。
7. 前記変速制御手段は、第２の係合要素が解放を開始するまでの解放操作を、第１の係合要素の状態により制御し、
   該第１の係合要素の状態は、第１の係合要素の解放操作により変化する変速の状態であり、
   前記第２の係合要素は、該第２の係合要素が解放を開始するまでの操作を該第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下により制御されるものであって、
   該油圧の低下の特性は、前記変速の状態の判断に基づいて制御される、請求項１〜６のいずれか１項記載の自動変速機の変速制御装置。
8. 前記変速制御手段は、第２の係合要素が解放を開始するまでの解放操作を、第１の係合要素の状態により制御し、
   該第１の係合要素の状態は、第１の係合要素の解放操作により変化する変速の状態であり、
   前記第２の係合要素は、該第２の係合要素が解放を開始するまでの操作を該第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下により制御されるものであって、
   該油圧の低下の開始タイミングは、前記変速の状態の判断に基づいて制御される、請求項１〜７のいずれか１項記載の自動変速機の変速制御装置。
9. 前記第１の変速段から第２の変速段への変速は、前記４つの係合要素の１つを係合すると同時に他の１つの係合要素を解放することにより達成され且つ残りの２つの係合要素の作動により第２の変速段が達成される第３の変速段を経て行うものとされ、
   前記変速の状態は、第１の変速段から第３の変速段への変速の状態とされる、請求項７記載の自動変速機の変速制御装置。
10. 前記変速の状態は、変速の際に変化する変速機の入出力回転数を指標として判断され、
    前記第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、前記指標が所定値となったときとされる、請求項８記載の自動変速機の変速制御装置。
11. 前記変速の状態は、係合させる第３の係合要素の係合力を指標として判断され、
    解放させる第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、係合させる第３の係合要素の係合開始のときとされる、請求項８記載の自動変速機の変速制御装置。
12. 前記係合させる第３の係合要素の係合力は、該第３の係合要素の油圧サーボへの油圧に基づいて推定され、
    前記解放させる第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、前記係合させる第３の係合要素の油圧サーボの油圧が所定油圧以上となったときとされる、請求項１１記載の自動変速機の変速制御装置。
13. 前記変速の状態は、変速開始からの時間を指標として判断され、
    解放させる第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、前記変速開始からの時間が所定時間を経過したときとされる、請求項８記載の自動変速機の変速制御装置。
14. 前記指標は変速機の入力軸回転数とされ、前記所定値は前記解放させる第２の係合要素が滑り始めるまでの時間を基に変速中の回転加速度から予測した回転数とされ、
    解放させる第２の係合要素の油圧サーボへの油圧の低下の開始は、前記入力軸回転数が予測した回転数になったときとされる、請求項１０記載の自動変速機の変速制御装置。
15. 前記油圧の低下の特性は、変速状態が進むにつれて所定量ずつ低下させる特性である、請求項７又は９記載の自動変速機の変速制御装置。
16. 前記油圧の低下の特性は、入力トルクに応じた油圧に安全率分の油圧を加算した値として設定され、
    該安全率分の油圧は、前記第１の変速段から第３の変速段への変速状態に応じて低減される、請求項９又は１５記載の自動変速機の変速制御装置。
17. 前記第１の変速段から第２の変速段への変速は、アクセルペダルの踏み込みによるキックダウン変速である、請求項１及び４〜１６のいずれか１項記載の自動変速機の変速制御装置。
18. 前記第３の係合要素は、第１の係合要素の解放状態により変化する変速の進行状態により係合制御される、請求項１〜３、７及び８のいずれか１項記載の自動変速機の変速制御装置。
19. 前記第４の係合要素は、第２の係合要素の解放状態により変化する変速の進行状態により係合制御される、請求項１〜３、７、８及び１８のいずれか１項記載の自動変速機の変速制御装置。
20. 前記第４の係合要素は、第３の係合要素の係合状態により変化する変速の進行状態により係合制御される、請求項１〜３、１８及び１９のいずれか１項記載の自動変速機の変速制御装置。
21. 前記第４の係合要素は、その制御開始タイミングを第３の係合要素の係合状態により変化する変速の進行状態により制御され、第３の係合要素が完全に係合してから制御を開始される、請求項２０記載の自動変速機の変速制御装置。
22. 前記第４の係合要素は、その制御開始タイミングを第３の係合要素の係合状態により変化する変速の進行状態により制御され、第３の係合要素の制御開始と同時に制御を開始され、
    第２の係合要素の解放状態による係合開始タイミングまで低圧で保持される、請求項２０記載の自動変速機の変速制御装置。

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