JP6123744B2 - 変速機の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、噛み合うことによりトルクを伝達する第１係合機構と、伝達トルク容量を変化させることができる第２係合機構とを備えた変速機の制御装置に関し、特に、第１係合機構を解放させるとともに第２係合機構を係合させることにより変速を行うように構成された変速機の制御装置に関するものである。

特許文献１には、エンジンから出力されたトルクを変化させて駆動輪に伝達するように構成された変速機の制御装置が記載されている。この変速機は、ドグクラッチを介して入力軸から出力軸にトルクが伝達される動力伝達経路と、摩擦クラッチを介して入力軸から出力軸にトルクが伝達される動力伝達経路とを備えている。したがって、摩擦クラッチの伝達トルク容量の増大に伴って、ドグクラッチに作用するトルクが次第に低下するから、ドグクラッチを解放する場合には、前記摩擦クラッチの伝達トルク容量がある程度、上昇した後、ドグクラッチの解放を開始することになる。

そのドグクラッチを解放させ始めるタイミングは、摩擦クラッチの伝達トルク容量を増大させ始めてからの経過時間によって定めることができる。しかしながら、摩擦クラッチやドグクラッチ、あるいはそれらの部材を制御する装置には、不可避的なばらつきがある。そのため、摩擦クラッチの伝達トルク容量を増大させ始めてから、ドグクラッチが解放可能な状態になるまでの時間には、不可避的なばらつきがある。したがって、摩擦クラッチの伝達トルク容量を増大させ始めてからの時間に基づいて、ドグクラッチを解放させ始めるタイミングを定めると、未だドグクラッチにトルクが作用していてドグクラッチを確実に解放させ得ない場合がある。そのため、特許文献１に記載された変速機の制御装置では、摩擦クラッチの伝達トルク容量を検出して、その検出された伝達トルク容量に基づいてドグクラッチを解放させるか否かを判断するように構成されている。

特開２００２−１７４３３５号公報

ドグクラッチを係合させることにより設定される変速段と、摩擦クラッチを係合させることにより設定される変速段とを切り替えるように構成された変速機では、特許文献１に記載されたように、摩擦クラッチの伝達トルク容量を増大させることにより、ドグクラッチに作用するトルクを低下させることができる。したがって、摩擦クラッチの伝達トルク容量を所定値まで増大させれば、ドグクラッチにトルクが作用しなくなる。一方、更に摩擦クラッチの伝達トルク容量を増大させると、ドグクラッチの噛み合いが反転してトルクが伝達される。そのように摩擦クラッチの伝達トルク容量を増大させてドグクラッチの噛み合いが反転すると、ドグクラッチにトルクが伝達される。そのようにドグクラッチの噛み合いが反転する程度まで、摩擦クラッチの伝達トルク容量を増大させると、出力部材に伝達されるトルクが低下する可能性がある。したがって、ドグクラッチの噛み合いを反転させるように摩擦クラッチの伝達トルク容量を増大させて変速するように構成された変速機の制御装置では、その変速時に出力部材に伝達されるトルクが低下する可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、噛み合い式の係合機構をを解放させている際に、駆動力が低下することを抑制することができる変速機の制御装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、第１ドグ歯が形成された第１部材と、軸線方向に移動することにより前記第１ドグ歯に噛み合う第２ドグ歯が形成された第２部材とを備え、前記各ドグ歯を噛み合わせることにより前記第１部材と前記第２部材とがトルク伝達可能に連結する第１係合機構と、相対回転可能に設けられた第３部材と第４部材とをトルク伝達可能に連結するとともに、その伝達するトルク容量を変化させることができるように構成された第２係合機構とを備え、前記第１係合機構を係合させ、かつ前記第２係合機構を解放させることにより設定される所定の変速段から、前記第１係合機構を解放させ、かつ前記第２係合機構を係合させることにより前記所定の変速段よりも変速比が小さい所望の変速段へアップシフトするように構成され、第２係合機構の伝達トルク容量の増大に伴って、前記第１部材または前記第２部材に作用するトルクの方向が次第に反転するように構成された変速機の制御装置において、前記第１ドグ歯は、円周方向での一方を向いた第１歯面と、円周方向での他方を向いた第２歯面とを有し、前記第２ドグ歯は、前記第１歯面と対向する第３歯面と、前記第２歯面と対向する第４歯面とを有し、前記第１歯面と前記第３歯面とは、前記アップシフトの際にこれら第１歯面と第３歯面とを接触させる方向のトルクに応じて前記第１部材と前記第２部材とを軸線方向に離隔させる推力を発生させる傾斜面とされ、前記アップシフトのために、前記第１部材と前記第２部材との間に作用するトルクが前記第１部材と前記第２部材とを軸線方向に押圧して離隔させる前記推力を発生させるトルクとなるように前記第２係合機構の伝達トルク容量を増大させた場合における前記変速機の出力トルクの低下量を求め、前記求められた出力トルクの低下量に基づいて、前記変速機に入力するトルクを増大させるように構成されていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記アップシフトの際における前記第２係合機構の伝達トルク容量は、前記増大させられた変速機の入力トルクに基づいて定められるように構成されていることを特徴とする変速機の制御装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記アップシフトの際に前記第２部材を前記第１部材から離隔させるための時間を求め、該求められた時間に基づいて前記変速機の出力トルクの低下量を求めるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の変速機の制御装置である。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記第１係合機構は、ブレーキ機構を含むことを特徴とする変速機の制御装置である。

請求項５の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記第１部材と前記第２部材とは相対回転可能に設けられており、前記各ドグ歯が噛み合うことにより前記第１部材と前記第２部材とを連結して一体に回転させるクラッチ機構を含むように構成されていることを特徴とする変速機の制御装置である。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明において、前記第２部材を前記第１部材側に押圧する荷重を制御することができる推力発生機構を更に備え、前記推力発生機構により前記第２部材が前記第１部材側に押圧される荷重を、前記アップシフト時に低下させるように構成されていることを特徴とする変速機の制御装置である。

請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明において、前記変速機は、前記所定の変速段と、前記所望の変速段とで係合させられる第３係合機構を更に備えていることを特徴とする変速機の制御装置である。

請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかの発明において、少なくとも三つの回転要素を有する第１遊星歯車機構と、他の三つの回転要素を有する第２遊星歯車機構とを更に備え、前記各係合機構は、前記第１遊星歯車機構または前記第２遊星歯車機構におけるいずれかの回転要素同士を連結し、またはいずれかの回転要素を固定するように構成されていることを特徴とする変速機の制御装置である。

この発明によれば、第１部材と第２部材とのそれぞれに形成されたドグ歯を噛み合わせることにより第１部材と第２部材とがトルク伝達可能に連結する第１係合機構と、相対回転する第３部材と第４部材とをトルク伝達可能に連結するとともに、その伝達するトルク容量を変化させることができる第２係合機構とを備えている。また、第１係合機構を係合させ、第２係合機構を解放することにより所定の変速段が設定され、第１係合機構を解放させかつ第２係合機構を係合させることにより、所定の変速段よりも変速比が小さい所望の変速段が設定されるように構成されている。さらに、第２係合機構の伝達トルク容量の増大に伴って、第１部材または第２部材に作用するトルクの方向が次第に反転するように構成されている。したがって、所定の変速段が設定されている際に、第２係合機構の伝達トルク容量を増大させることにより、第１部材または第２部材に作用するトルクが次第に低下し、その後に、第１部材または第２部材に作用するトルクの向きが反転する。また、第１ドグ歯における第１歯面と、第２ドグ歯における第２歯面とが対向しており、それらの歯面は、これらの歯面を接触させる方向のトルクに応じて第１部材と第２部材とを軸線方向に離隔させる推力を発生させる傾斜面とされている。そして、アップシフトする際には、第１部材と第２部材との間に作用するトルクが第１部材と第２部材とを軸線方向に押圧して離隔させる推力を発生させるトルクとなるように第２係合機構の伝達トルク容量を増大させる。したがって、第２係合機構の伝達トルク容量を制御すれば、第１係合機構を解放させることができ、かつ所望の変速段へアップシフトすることができる。そのため、上記のようにアップシフトする際における制御を簡素化することができる。

また、第１係合機構を解放させる際における変速機の出力トルクの低下量を求め、その求められたトルクに基づいて変速機に入力するトルクを増大させることにより、第１係合機構を解放させている時に変速機から出力されるトルクが低下することを抑制することができる。

さらに、アップシフトの際に第２部材を前記第１部材から離隔させるための時間を求め、その求められた時間に基づいて変速機の出力トルクの低下量を求めることにより、第１係合機構を解放させるまでに要求される時間に応じて変速機の出力トルクの低下量を求めることができる。その結果、第１係合機構を解放させるまでに要求される時間を適宜設定したとしても、第１係合機構を解放させている時に駆動力が低下することを抑制することができる。

そして、第２部材を第１部材側に押圧する推力発生機構を備えていれば、所定の変速段から所望の変速段への変速を行わない条件下で、第１歯面と第３歯面とが接触することによりそれら第１歯面と第３歯面とにトルクが掛かるような挙動になった場合であっても、推力発生機構により第２部材を第１部材側に押圧することにより、各ドグ歯が離隔してしまうことを抑制することができる。

この発明に係る制御装置の制御の一例を説明するためのフローチャートである。 ピストンを解放させるために第２ブレーキに掛けるトルクを定めるためのマップである。 図１に示す制御を実行した際における各ブレーキの伝達トルク、入力軸１０のトルク、入力軸１０の回転数、変速機から出力されるトルクの変化を示すタイムチャートである。 この発明における各係合機構を備えた変速機の構成の一例を示すスケルトン図である。 各変速段を設定する際に係合させられる係合機構を示す係合表である。 その変速機における各回転要素の運転状態を示す共線図である。 第２ブレーキの構成の一例を説明するための断面図である。

この発明は、ドグ歯を噛み合わせることにより二つの部材をトルク伝達可能に連結する第１係合機構と、相対回転可能に設けられた二つの部材をトルク伝達可能に係合させ、その伝達するトルク容量を変化させることができる第２係合機構とを備えた変速機の制御装置である。そのように構成された各係合機構を有する変速機の構成の一例を図４に示している。図４に示す変速機は、車両に搭載されたものであって、従来知られているダブルピニオン型の遊星歯車機構（以下、第１遊星歯車機構１と記す）と、ラビニョ型の遊星歯車機構（以下、第２遊星歯車機構２と記す）とを有している。この変速機は、駆動力源であるエンジン３の出力軸４に、図示しないトルクコンバータを介して連結されており、入力されたトルクや回転数を変化させて出力するように構成されている。より具体的には、前進第１速段から前進第８速段までの変速段と、後進第１速段および後進第２速段の変速段とを設定することができるように構成され、エンジン３の目標回転数や、要求される駆動力などに応じていずれかの変速段を設定するように構成されている。なお、これらの遊星歯車機構が、この発明を実施した場合における第１遊星歯車機構および第２遊星歯車機構に相当する。

図４に示す変速機の構成を具体的に説明すると、まず、第１遊星歯車機構１は、ハウジングなどの固定部５に連結された第１サンギヤ６と、第１サンギヤ６に噛み合う第１インナーピニオンギヤ７と、第１インナーピニオンギヤ７に噛み合う第１アウターピニオンギヤ８と、第１アウターピニオンギヤ８に噛み合う第１リングギヤ９と、第１インナーピニオンギヤ７および第１アウターピニオンギヤ８を自転および公転可能に保持し、かつ入力軸１０に連結された第１キャリヤ１１とによって構成されている。すなわち、第１遊星歯車機構１は、エンジン３が駆動力を出力している際に、第１キャリヤ１１が入力要素として機能し、第１サンギヤ６が反力要素として機能し、第１リングギヤ９が出力要素として機能するように構成された、三つの回転要素を有する差動機構である。また、第１遊星歯車機構１は、減速機として機能する。

図４に示す第２遊星歯車機構２は、入力軸１０と同心円上に配置された第２サンギヤ１２および第３サンギヤ１３と、第３サンギヤ１３に噛み合う第２インナーピニオンギヤ１４と、第２インナーピニオンギヤ１４および第２サンギヤ１２に噛み合う第２アウターピニオンギヤ１５と、第２インナーピニオンギヤ１４および第２アウターピニオンギヤ１５を自転および公転可能に保持する第２キャリヤ１６と、第２アウターピニオンギヤ１５に噛み合う第２リングギヤ１７とによって構成されている。すなわち、第２遊星歯車機構２は、シングルピニオン型の遊星歯車機構とダブルピニオン型の遊星歯車機構とにおける第２キャリヤ１６および第２リングギヤ１７を共有して構成されており、第２サンギヤ１２、第３サンギヤ１３、第２キャリヤ１６、第２リングギヤ１７の四つの回転要素を有する差動機構として構成されている。

さらに、上述した第１遊星歯車機構１における各回転要素と、第２遊星歯車機構２における各回転要素とを選択的に係合させる複数のクラッチや、いずれかの回転要素を停止させるブレーキが設けられている。具体的には、第１リングギヤ９と第３サンギヤ１３とを連結するように第１クラッチＣ１が設けられ、入力軸１０または第１キャリヤ１１と第２キャリヤ１６とを連結するように第２クラッチＣ２が設けられ、第１リングギヤ９と第２サンギヤ１２とを連結するように第３クラッチＣ３が設けられ、第１キャリヤ１１と第２サンギヤ１２とを連結するように第４クラッチＣ４が設けられている。これら各クラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４は、油圧アクチュエータや電磁アクチュエータなどの制御量に基づいて伝達トルク容量を変更することができるように構成されている。以下の説明では、摩擦力によりトルクを伝達し、かつ油圧アクチュエータに供給される油圧に応じて、その伝達トルク容量が変更されるように構成された摩擦クラッチを例に挙げて説明する。

また、ハウジングなどの固定部５と第２サンギヤ１２とを連結することにより、第２サンギヤ１２を停止させるように第１ブレーキＢ１が設けられ、同様に固定部５と第２キャリヤ１６とを連結することにより、第２キャリヤ１６を停止させるように第２ブレーキＢ２が設けられている。なお、図４に示す例では、第１ブレーキＢ１は、摩擦力を変化させること、すなわち、伝達トルク容量を変化させることにより第２サンギヤ１２に作用させる制動力を制御することができる摩擦ブレーキによって構成され、第２ブレーキＢ２は、第２キャリヤ１６と固定部５とが噛み合いことにより第２キャリヤ１６を停止させるように構成されている。この第２ブレーキＢ２が、この発明を実施した場合における第１係合機構に相当する。

そして、エンジン３や各係合装置などを制御するための電子制御装置（以下、ＥＣＵ１８と記す）が設けられている。このＥＣＵ１８は、従来知られたものと同様にマイクロコンピュータを主体として構成されたものであって、図示しないセンサから信号が入力され、その入力された信号と、予め記憶されたマップや演算式などとに基づいてエンジン３や各係合装置に出力する信号を定め、その定めらた信号をそれらエンジン３や各係合装置に出力するように構成されている。その一例としては、車速センサにより検出された車速と、アクセル開度センサにより検出されたアクセル開度との信号が、ＥＣＵ１８に入力される。そして、ＥＣＵ１８には、従来知られているように車速とアクセル開度とをパラメータとして予め用意された変速マップが記憶されており、上記入力された信号と変速マップとにより変速段を定める。ついで、その定められた変速段となるように、上記の各クラッチや各ブレーキに信号を出力する。その際に、変速段が変化することによるショックを抑制するためなど、種々の条件に応じて摩擦クラッチや摩擦ブレーキなどの伝達トルク容量を制御する。

各変速段を設定する際に係合させられる係合機構を、図５の係合表に示している。なお、図５において「○」は、クラッチまたはブレーキが係合している状態を示し、「−」は、クラッチまたはブレーキが解放している状態を示している。図５に示すように、第１クラッチＣ１と第２ブレーキＢ２とを係合させることにより前進第１速段が設定され、第１クラッチＣ１と第１ブレーキＢ１とを係合させることにより前進第２速段が設定され、第１クラッチＣ１と第３クラッチＣ３とを係合させることにより前進第３速段が設定され、第１クラッチＣ１と第４クラッチＣ４とを係合させることにより前進第４速段が設定され、第１クラッチＣ１と第２クラッチＣ２とを係合させることにより前進第５速段が設定され、第２クラッチＣ２と第４クラッチＣ４とを係合させることにより前進第６速段が設定され、第２クラッチＣ２と第３クラッチＣ３とを係合させることにより前進第７速段が設定され、第２クラッチＣ２と第１ブレーキＢ１とを係合させることにより前進第８速段が設定される。また、第２ブレーキＢ２と第３クラッチＣ３とを係合させることにより後進第１速段が設定され、第２ブレーキＢ２と第４クラッチＣ４とを係合させることにより後進第２速段が設定される。なお、前進第６速段を設定している際の変速比が「１」となり、前進第１速段から前進第５速段までの変速段を設定している際の変速比は、「１」よりも大きくなり、前進第７速段および前進第８速段を設定している際の変速比は、「１」未満となる。また、上記前進第１速段が、この発明を実施した場合における所定の変速段に相当し、上記前進第２速段が、この発明を実施した場合における所望の変速段に相当し、第１ブレーキＢ１が、この発明を実施した場合における第２係合機構に相当し、第１クラッチＣ１が、この発明を実施した場合における第３係合機構に相当する。

図６は、各変速段毎における各回転要素の運転状態を共線図で示している。なお、図６における縦軸は、各回転要素の回転数を示しており、また、変速機に入力される回転数を一定として示している。以下の説明では、各回転要素の回転方向が、エンジン３の回転方向と同一方向の場合を、正回転と記し、エンジン３の回転方向と反対方向の場合を、負回転と記す。また、負回転で回転している際に、その回転数を低下させる方向に作用するトルク、または正回転で回転している際に、その回転数を増大させる方向に作用するトルクを、正トルクと記し、正回転で回転している際に、その回転数を低下させる方向に作用するトルク、または負回転で回転している際に、その回転数を増大させる方向に作用するトルクを、負トルクと記す。したがって、図６では、正回転が、「０」よりも上側となり、負回転が、「０」よりも下側になり、各回転要素に対して上方向に作用するトルクが、正トルクとなり、下方向に作用するトルクが、負トルクとなる。

上述したように第１遊星歯車機構１は、減速機として機能するように構成されており、エンジン３から伝達されたトルクを増幅して第１リングギヤ９から出力するように構成されている。また、前進第１速段では、第１クラッチＣ１が係合させられている。すなわち、上述したように第１リングギヤ９と第３サンギヤ１３とが第１クラッチＣ１を介して連結されている。したがって、エンジン３から第１リングギヤ９を介して第３サンギヤ１３に正トルクが入力されるので、その第３サンギヤ１３が、第２遊星歯車機構２の入力要素として機能する。また、前進第１速段では、第２ブレーキＢ２が係合して第２キャリヤ１６と固定部５とを連結しているので、第２キャリヤ１６の回転数が「０」になるように維持される。したがって、その第２キャリヤ１６が、第２遊星歯車機構２の反力要素として機能する。その結果、変速機に入力されたトルクは、変速機のギヤ比に応じて増幅されて第２リングギヤ１７から出力される。なお、エンジン３から駆動力を出力している際には、第２キャリヤ１６に負トルクが伝達される。

また、前進第２速段も前進第１速段と同様に第１クラッチＣ１が係合させられている。したがって、エンジン３から第１リングギヤ９を介して第３サンギヤ１３に正トルクが入力されるので、その第３サンギヤ１３が、第２遊星歯車機構２の入力要素として機能する。一方、前進第２速段では、第１ブレーキＢ１が係合して第２サンギヤ１２と固定部５とを連結しているので、第２サンギヤ１２の回転数が「０」になるように維持される。したがって、その第２サンギヤ１６が、第２遊星歯車機構２の反力要素として機能する。その結果、変速機に入力されたトルクは、変速機のギヤ比に応じて増幅されて第２リングギヤ１７から出力される。

上記のように設定される前進第１速段から前進第２速段にアップシフトする際には、第２ブレーキＢ２を解放するとともに、第１ブレーキＢ１を係合させる。一方、第２ブレーキＢ２は、上述したように噛み合いによってトルクを伝達するように構成されている。このように噛み合いによってトルクを伝達するブレーキは、伝達トルク容量を制御することができない。したがって、第２キャリヤ１６が反力要素として機能しているときには、第２ブレーキＢ２に大きなトルクが掛かることにより、噛み合い面に大きな摩擦力が作用するので、第２ブレーキＢ２が解放しにくくなる場合がある。そのため、この変速機の制御装置では、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させて前進第１速段での反力として機能させた状態で第２ブレーキＢ２を解放させるように構成されている。すなわち、前進第１速段を設定して走行している際に、第２ブレーキＢ２に掛かる負トルクを低下させるように構成されている。

一方、第２ブレーキＢ２にトルクが掛かることを抑制するように第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させ、その後に、第２ブレーキＢ２を解放させ、更にその後に、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させることにより、前進第２速段に移行する場合には、第２ブレーキＢ２が完全に解放されたことを判断する必要がある。そのため、第２ブレーキＢ２が完全に解放されたことを検出するセンサなどを設けると装置が大型化してしまう可能性があり、または第２ブレーキＢ２が解放されたことを待つことを要因として変速応答性が低下する可能性がある。また、第２ブレーキＢ２を解放させる制御と、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を変化させる制御との協調制御を行わなければならないため、変速制御が複雑になる可能性がある。

そのため、第２キャリヤ１６に正トルクが伝達されるように、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させることにより、第２ブレーキＢ２を解放することができるように構成されている。図７は、その第２ブレーキＢ２の構成を説明するための模式図である。図７に示す第２ブレーキＢ２は、固定部５にスプライン係合したピストン１９と、第２キャリヤ１６とが噛み合うように構成されている。具体的には、第２キャリヤ１６の側面とピストン１９とが軸線方向で対向して設けられており、第２キャリヤ１６におけるピストン１９と対向した面には、軸線方向に突出した第１ドグ歯２０が、円周方向に所定の間隔を空けて複数形成され、ピストン１９における第２キャリヤ１６と対向した面には、軸線方向に突出しかつ第１ドグ歯２０と噛み合う第２ドグ歯２１が、円周方向に所定の間隔を空けて複数形成されている。このピストン１９は、環状に形成された部材であって、その外周面と固定部５の内周面とがスプライン係合している。すなわち、ピストン１９は、軸線方向に移動することができ、かつ回転することができないように固定部５に係合している。なお、ピストン１９が、この発明を実施した場合における第２部材に相当する。

このピストン１９を移動させるための推力発生機構２２が設けられている。図７に示す例では、ピストン１９が第２キャリヤ１６から離隔するように、そのピストン１９に荷重を作用させるリターンスプリング２３と、そのリターンスプリング２３のバネ力に対抗して推力を作用させるように、ピストン１９の背面（第２キャリヤ１６と対向した面とは反対側の面）側に設けられた油圧アクチュエータ２４とによって推力発生機構２２が構成されている。したがって、図７に示すピストン１９は、油圧アクチュエータ２４に供給される油圧を増大させることにより、ピストン１９が第２キャリヤ１６に接近し、それとは反対に、油圧アクチュエータ２４に供給された油圧を低減させることにより、リターンスプリング２３のバネ力によってピストン１９が第２キャリヤ１６から離隔するように構成されている。

また、図７に示すそれぞれのドグ歯２０，２１は、前進第１速段を設定してエンジン３から駆動力が伝達されている際に油圧アクチュエータ２４に供給する油圧を低下させることができるように、すなわち、第１ドグ歯２０と第２ドグ歯２１とが接触している際に、ピストン１９に対して、第２キャリヤ１６から離隔させる推力が生じにくいように、各ドグ歯２０，２１の歯面が形成されている。具体的には、前進第１速段を設定して車両が走行している際にドグ歯２０，２１同士が接触する側面、すなわち、第１ドグ歯２０と第２ドグ歯２１とが対向した歯面２５，２６が、回転方向に対してほぼ直交して形成されている。この第１ドグ歯２０の歯面２５が、この発明を実施した場合における第２歯面に相当し、第２ドグ歯２１の歯面２６が、この発明を実施した場合における第４歯面に相当する。なお、図７に示す例では、各歯面２５，２６が回転方向に対して直交して形成されているが、破線で示すように回転方向に対して所定の角度傾斜して形成されていてもよい。

一方、前進第１速段を設定している際に、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させ始めると、まず、第２キャリヤ１６に伝達される負トルクが低下する。そして、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を更に増大させると、第２キャリヤ１６に伝達されるトルクの向きが反転して正トルクとなる。すなわち、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量の増大に伴って第２キャリヤ１６に伝達されるトルクの向きが次第に反転する。そのように第２キャリヤ１６に伝達されるトルクの向きが反転すると、ドグ歯２０，２１の噛み合いが反転する。そのため、この変速機の制御装置では、ドグ歯２０，２１の噛み合いを反転させ、かつ歯面２７，２８を接触させる方向のトルクに応じて、ピストン１９が第２キャリヤ１６から離隔する推力を発生させるように構成されている。具体的には、各ドグ歯２０，２１の噛み合いが反転することにより接触する面２７，２８を傾斜させている。言い換えると、各歯面２５，２６とは、円周方向で反対方向を向いた歯面２７，２８が、傾斜して形成されている。これら各歯面２７，２８が、この発明を実施した場合における第１歯面と第３歯面とに相当する。

ここで、各傾斜面２７，２８の形状について具体的に説明する。各ドグ歯２０，２１は、軸線方向と各歯面２７，２８とが成す角度θが所定値以上大きくなるように形成されている。すなわち、各歯面２７，２８が接触することにより、各歯面２７，２８に掛かるトルクに応じて、第２キャリヤ１６からピストン１９が離隔する方向に、そのピストン１９に荷重を作用させるように構成されている。この傾斜角度θは、以下の式を満たす角度に設定することが好ましい。
Ｂ−Ｃ−μ_１×Ｆ＞０ …（１）

なお、式（１）におけるＢは、歯面２８に荷重が作用した際に第２キャリヤ１６からピストン１９を離隔させるように、そのピストン１９に作用する荷重である。すなわち、式（１）におけるＢは、歯面２８に掛かる垂直抗力Ａと傾斜角度θに基づいて算出することができる。具体的には、以下により式（１）におけるＢを算出することができる。なお、以下の式におけるＦは、ピストン１９に作用する回転方向の荷重である。
Ｂ＝Ａ×sinθ …（２）
Ａ＝Ｆ／cosθ …（３）

また、ピストン１９が軸線方向に移動することにより摩擦力が生じるので、その摩擦力の軸線方向の成分が、ピストン１９に作用する。その摩擦力の軸線方向の成分が、式（１）におけるＣである。そのため、Ｃは、以下の式で求めることができる。なお、以下の式におけるμ_２は、各ドグ歯２０，２１の接触面での摩擦係数である。
Ｃ＝μ_２×Ａ×cosθ …（４）

さらに、式（１）における「μ_１×Ｆ」は、ピストン１９と固定部５とにより生じる摩擦力であって、μ_１は、ピストン１９と固定部５との接触面での摩擦係数である。

したがって、式（１）では、推力発生機構２２がピストン１９を押圧していない状態で各歯面２７，２８にトルクが掛かった場合に、ピストン１９が移動することができる条件を示している。なお、リターンスプリング２３は常時ピストン１９を押圧するので、式（１）における左辺に、そのリターンスプリング２３のバネ力を加算してもよい。

上述したように第２ブレーキＢ２を構成することにより、第１ブレーキＢ１により伝達するトルクを制御することで、ピストン１９に荷重を作用させて第２ブレーキＢ２を解放させることができる。具体的には、前進第１速段が設定されているときに、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させることにより、第１ブレーキＢ１がその伝達トルク容量に応じた反力トルクを受け持つ。そのため、第２ブレーキＢ２に掛かるトルクが次第に低下する。すなわち、第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とが反力トルクを受け持つことになる。第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を更に増大させることにより、第２キャリヤ１６には、正トルクが伝達されることになり、第２ブレーキＢ２の噛み合い方向が反転する。そのように第２ブレーキＢ２の噛み合い方向が反転することにより歯面２７，２８が接触するので、第２ブレーキＢ２が解放させられる。なお、第２ブレーキＢ２の噛み合いが反転したとしても、第２ブレーキＢ２が解放させられるまでの間は、各回転要素の回転数は変化しないので、第１ブレーキＢ１は、スリップした状態となる。また、第２ブレーキＢ２には、後進走行時やエンジンブレーキを作用させる時に、ピストン１９が解放するように荷重が作用するが、推力発生機構２２を備えているので、ピストン１９が第２キャリヤ１６から離隔することを抑制することができる。すなわち、他の摩擦ブレーキなどを設ける必要がない。

一方、上述したように第２ブレーキＢ２にトルクを掛けることで、ピストン１９を離隔させて第２ブレーキＢ２を解放させる場合には、そのピストン１９を解放させるようにトルクを作用させている間は、第２キャリヤ１６は停止した状態を維持する。したがって、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量が増大してピストン１９が解放させられている間は、第２サンギヤ１２に正トルクが伝達されるので、第２リングギヤ１７には、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量に応じた負トルクが伝達される。すなわち、エンジン３から第２リングギヤ１７に伝達されるトルクが低下させられる。

そのため、この変速機の制御装置では、第２ブレーキＢ２にトルクを掛けて第２ブレーキＢ２を解放させている間に、変速機に入力されるトルク、より具体的には、エンジン３の出力トルクを増大させることにより、第２リングギヤ１７に伝達されるトルクが低下することを抑制するように構成されている。なお、上述したように変速機に入力されるトルクのみを増大させると、エンジン３が吹き上がって第２ブレーキＢ２に解放させるトルクが作用しにくくなる。そのため、変速機に入力されるトルクの増加量に応じて、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させるように構成されている。

具体的には、以下の演算式によりエンジン３の出力トルクを算出する。まず、第２リングギヤ１７に伝達されるトルクToは、従来知られているように前進第１速段から前進第２速段への変速時における運動方程式より、式（５）に示すように、入力軸１０に伝達されるトルク（以下、タービントルクTTと記す）と、第１ブレーキＢ１の伝達トルクTb1と、第２ブレーキＢ２の伝達トルクTb2とに基づく関数として表すことができる。同様に、第２リングギヤ１７の角加速度dω/dtも式（６）に示すように、タービントルクTTと、第１ブレーキＢ１の伝達トルクTb1と、第２ブレーキＢ２の伝達トルクTb2とに基づく関数として表すことができる。なお、α_１、β_１、γ_１、α_２、β_２、γ_２はそれぞれ係数であり、変速機の構造やイナーシャなどに基づいて定まる値である。
To=α₁×TT+β₁×Tb1+γ₁×Tb2 …（５）
dω/dt=α₂×TT+β₂×Tb1+γ₂×Tb2 …（６）

ついで、前進第１速段が設定されている状態であり、かつ第２ブレーキＢ２にトルクが掛からないように第１ブレーキＢ１のトルクを制御するとすれば、第２リングギヤ１７に伝達されるトルクTo_orgと、第２リングギヤ１７の角加速度dω/dtとは、式（５）および式（６）における第２ブレーキＢ２の伝達トルクを「０」とすればよいので、式（７）および式（８）に示す関数として表すことができる。なお、極短時間で変速が行われるので、その変速の間に、第２リングギヤ１７の回転数の変化はほとんどない。そのため、式（８）の値は、「０」となる。
To_org=α₁×TT_org+β₁×Tb1_org …（７）
dω/dt=α₂×TT_org+β₂×Tb1_org=0 …（８）
なお、式（７）および式（８）ならびに以下の説明では、第２ブレーキＢ２にトルクが掛からないようにするための第１ブレーキＢ１の伝達トルクを「Tb1_org」と記し、変速機に入力されるトルクを「TT_org」と記す。

したがって、第２ブレーキＢ２の伝達トルクを「０」とするために要する第１ブレーキＢ１の伝達トルクTb1_orgは、式（８）における「Tb1_org」について解けばよいので、式（９）のように「TT_org」の関数として表すことができる。また、その際に第２リングギヤ１７に伝達されるトルクTo_orgは、第１ブレーキＢ１の伝達トルクTb1_orgと同様に、式（１０）のように「TT_org」の関数として表すことができる。これは、式（９）における「Tb1_org」を、式（７）に代入すればよい。ここで示すタービントルクTT_orgは、エンジン３の出力トルクとトルクコンバータのトルク比とに基づいた値である。したがって、従来知られているように要求駆動力に基づいて第１ブレーキＢ１の伝達トルクTb1_orgと、第２リングギヤ１７に伝達されるトルクTo_orgとを定めることができる。
Tb1_org= -α₂/β₂×TT_org …（９）
To_org=(α₁ -α₂×β₁/β₂)×TT_org …（１０）

一方、この変速機の制御装置では、上述したように第２ブレーキＢ２にトルクを掛けて解放させるように構成され、そのように第２ブレーキＢ２にトルクを掛けることによる駆動力の低下分をエンジン３から出力するとともに、そのエンジン３の出力トルクに応じて第１ブレーキＢ１の伝達トルクを定めるように構成されている。したがって、第２ブレーキＢ２を解放させるためのトルクをその第２ブレーキＢ２に掛けている間に、第２リングギヤ１７に伝達されるトルクと、第２リングギヤ１７の角加速度とは、式（１１）および式（１２）に示す関数として表すことができる。なお、上記のように駆動力が変化しないようにエンジン３の出力トルクを増大させるので、第２リングギヤ１７に伝達されるトルクは、式（７）と同様の値、すなわち、「To_org」と同一になる。なおまた、以下の説明では、第２ブレーキＢ２を解放させる際に、駆動力の低下分を補うようにエンジン３が出力するトルク、すなわちタービントルクを増大させた分のトルクを「TT_add」と記し、そのタービントルクの増大分に応じて第１ブレーキＢ１の伝達トルクを増加させる分のトルクを「Tb1_add」と記し、第２ブレーキＢ２に伝達されるトルクを「-Tb2_need」と記す。
To_org=α₁×(TT_org+TT_add)+β₁×(Tb1_org+Tb1_add)+γ₁×(-Tb2_need) …（１１）
dω/dt=α₂×(TT_org+TT_add)+β₂×(Tb1_org+Tb1_add)+γ₂×(-Tb2_need)=0 …（１２）

なお、式（１１）におけるγ₁×(-Tb2_need)は、第２ブレーキＢ２を解放させることに起因して、エンジン３から第２リングギヤ１７に伝達されるトルクを低下させるように、その第２リングギヤ１７に伝達されるトルクである。この第２リングギヤ１７に伝達されるトルクは、歯面２７，２８を接触させてから各ドグ歯２０，２１が解放させられるまでに要求される時間に基づいて算出することができる。具体的には、上述したように第２ブレーキＢ２は、その第２ブレーキＢ２に掛かるトルクに応じてピストン１９が軸線方向に押圧されることにより解放される。また、各ドグ歯２０，２１が噛み合っている軸線方向の長さは、設計上定まる。したがって、各ドグ歯２０，２１が噛み合っている軸線方向の長さと、ピストン１９を移動させるまでに要求される時間、すなわち要求される変速応答性とに基づいて、第２ブレーキＢ２に掛けるトルクを求めることができる。そして、そのように求められた第２ブレーキＢ２に掛けるトルクに、式（１１）における係数γ₁を積算することにより、第２ブレーキＢ２を解放させることに起因して、第２リングギヤ１７に伝達される負トルクを算出することができる。なお、第２ブレーキＢ２に作用させるトルクは、図２に示すように第２ブレーキＢ２を解放させるまでの時間、より具体的には、ピストン１９を押圧し始めてから完全に離隔させるまでの時間と、第２ブレーキＢ２に作用させるトルクとをパラメータとしたマップを予め用意して、そのマップと第２ブレーキＢ２を解放させるまでの時間とに応じて第２ブレーキＢ２に作用させるトルクを求めてもよい。

上述したように第２ブレーキＢ２にトルクを掛けて解放させることによる駆動力の低下を抑制するので、第２ブレーキＢ２にトルクを掛けていない状態での第２リングギヤ１７に伝達されるトルクと、第２ブレーキＢ２にトルクを掛けた際における第２リングギヤ１７に伝達されるトルクとは等しくなる。すなわち、上式（７）と、上式（１１）とは等しくなる。したがって、式（７）および式（１１）から、式（１３）が得られる。
α₁×TT_add+β₁×Tb1_add+γ₁×(-Tb2_need)=0 …（１３）

同様に第２ブレーキＢ２にトルクを掛けていない状態での第２リングギヤ１７の角加速度と、第２ブレーキＢ２にトルクを掛けた際における第２リングギヤ１７の角加速度は等しくなる。そのため、式（８）および式（１２）から、式（１４）が得られる。
α₂×TT_add+β₂×Tb1_add+γ₂×(-Tb2_need)=0 …（１４）

したがって、式（１３）および式（１４）から、タービントルクの増加分TT_addは、第２ブレーキＢ２を解放させるためにその第２ブレーキＢ２に掛けるトルクの関数として、式（１５）のように表すことができる。
TT_add=(γ₁×β₂ -γ₂×β₁)/(α₁×β₂ -α₂×β₁)×(-Tb2_need) …（１５）

一方、式（１３）および式（１４）から、第１ブレーキＢ１の伝達トルクの増加分も、第２ブレーキＢ２を解放させるためにその第２ブレーキＢ２に掛けるトルクの関数として、式（１６）のように表すことができる。すなわち、第２ブレーキＢ２に伝達させるトルクに基づいて第１ブレーキＢ１の伝達トルクの増加分を求めることができる。
Tb1_add=(γ₁×α₂ -γ₂×α₁)/(β₁×α₂ -β₂×α₁)×(-Tb2_need) …（１６）

そして、要求駆動力に基づいて求められるタービントルクTT_orgに、上式（１５）により求められるトルクTT_addを加算した値を、タービントルクの目標トルクTT_targetとすることができる。また、上式（９）により求められる第１ブレーキＢ１の伝達トルクTb1_orgと、式（１６）により求められる第１ブレーキＢ１の伝達トルクの増加分Tb1_addとを加算した値を、第１ブレーキＢ１の目標トルクTb1_targetとすることができる。なお、式（１７）および式（１８）は、エンジン３の目標トルクTT_targetと、第１ブレーキＢ１の目標トルクTb1_targetとを算出するための式を示している。
TT_target=TT_org+TT_add …（１７）
Tb1_target=Tb1_org+Tb1_add …（１８）

つぎに、上述したように構成された変速機の制御装置の制御の一例を、図１に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図１に示すフローチャートは、所定時間毎に繰り返し実行されている。図１に示す例では、まず、前進第１速段から前進第２速段への変速の要求があるか否かが判断される（ステップＳ１）。具体的には、上述したように車速とアクセル開度とに応じて前進第１速段から前進第２速段への変速の要求があるか否かを判断し、または、シフトレバーの位置や各種のスイッチの操作などに応じて変速の要求があるか否かを判断する。なお、アクセルペダルが踏み込まれている状態でアップシフトが要求されている時には、変速応答性を向上させることが好ましいので、アクセルペダルが踏み込まれている状態で、車速が所定の車速以上になることにより、前進第１速段から前進第２速段への変速の要求がある場合に、この制御を開始してもよい。前進第１速段から前進第２速段への変速の要求がなく、ステップＳ１で否定的に判断された場合には、そのままこのルーチンを一旦終了する。

それとは反対に、前進第１速段から前進第２速段への変速の要求があり、ステップＳ１で肯定的に判断された場合には、第２ブレーキＢ２に掛かる負トルクを低下させるため、または第２ブレーキＢ２に正トルクを掛けるために、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を、上式（１８）により求められる値を目標値として増大させる（ステップＳ２）。

さらに、第２ブレーキＢ２を制御する油圧アクチュエータ２４の油圧を低下させる（ステップＳ３）。すなわち、ピストン１９に作用させる推力を低下させる。具体的には、油圧アクチュエータ２４の油圧室からオイルを排出させる。なお、ステップＳ３では、油圧を制御しながら低下させてもよく、単にオイルをドレーンしてもよい。

また、ステップＳ３についで、第２ブレーキＢ２を解放させる際に、第２リングギヤ１７に伝達されるトルクが低下することを抑制するために、エンジン３の出力トルクを、上式（１７）により求められる値を目標値として増大させる（ステップＳ４）。なお、エンジン３の出力トルクは、従来知られているようにスロットル開度を変化させることにより増減させることができる。なお、ステップＳ２ないしステップＳ４を開始する順序は、特に限定されず、また同時に開始してもよい。

上述したように前進第１速段から前進第２速段への変速が開始された際に、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させると、第２ブレーキＢ２に掛かる負トルクが次第に低下し、その後に、第２ブレーキＢ２に正トルクが掛かる。そのように第２ブレーキＢ２に正トルクが掛かることにより、第２ブレーキＢ２が解放されてイナーシャ相に移行する。そのため、ステップＳ４についでイナーシャ相に移行したか否かを判断する（ステップＳ５）。具体的には、第２ブレーキＢ２が解放されれば、第２サンギヤ１２の回転数が「０」に近づくように低下し始め、かつ入力軸１０の回転数が低下し始めるので、入力軸１０の回転数が変化し始めたか否かを判断する。この判断は、第２ブレーキＢ２が解放されたことを判断して、迅速にイナーシャ相の制御を開始させるためである。

変速制御が開始されて間もない場合などイナーシャ相に未だ移行しておらず、ステップＳ５で否定的に判断された場合には、イナーシャ相に移行するまでステップＳ２ないしステップＳ４を繰り返し実行する。それとは反対に、イナーシャ相に移行したことによりステップＳ５で肯定的に判断された場合には、イナーシャ相における制御を開始し（ステップＳ６）、このルーチンを一旦終了する。なお、イナーシャ相では、第２サンギヤ１２と入力軸１０との回転数がともに変化し、駆動輪にトルクが伝達されない。そのため、エンジン３の出力が大きいと、エンジン３が吹き上げてしまうので、エンジン３の出力を低下させる。また、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量が小さい場合には、エンジン３の回転数を低下させるようにトルクが作用せず、また、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を、変速後に要求される伝達トルク容量まで増大させる時間が長くなる。そのため、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を、変速後に要求される伝達トルク容量程度の高さに設定する。そして、エンジン回転数（入力軸１０の回転数）が、前進第２変速段における変速比と車速とに基づく回転数まで低下した後に、エンジン３の出力を要求駆動力に応じた値まで増大させるとともに、第１ブレーキＢ１がスリップしないように完全に係合させる。

図３（ａ）は、図１における制御を実行した際における各ブレーキＢ１，Ｂ２の伝達トルク、入力軸１０のトルクの変化を示すタイムチャートであり、図３（ｂ）は、入力軸１０の回転数、変速機から出力されるトルク（第２リングギヤ１７のトルク）の変化を示すタイムチャートである。図３（ａ）における実線は、第１ブレーキＢ１の伝達トルク（Ｔｂ１）、破線は、第２ブレーキＢ２の伝達トルク（Ｔｂ２）、一点鎖線は、入力軸１０のトルク（ＴＴ）を示し、図３（ｂ）における実線は、入力軸１０の回転数（Ｎｔ）、破線は、第２リングギヤ１７のトルク（Ｔｏ）を示している。また、図３（ａ）には、各ブレーキＢ１，Ｂ２が駆動力を増大させる際に反力として機能する方向を正の値となるように示している。すなわち、前進第１速段では、第２ブレーキＢ２がそのように反力として機能するので、「０」よりも大きい値となっている。

図３（ａ）に示すように前進第１速段から前進第２速段への変速が開始されると、入力軸１０のトルク（エンジン３の出力トルク）が、上式（１７）により算出されたエンジン３の出力トルクの目標値に向けて増大させられ始める。具体的には、変速判断が成立してから、ピストン１９が解放させられるまでに要求される時間が経過した時点で、エンジン３の出力トルクが、式（１７）で算出された目標値となるように増大させられる。エンジン３は、構造上、ステップ的にトルクを変化させることができないため、第２ブレーキＢ２を解放させるためのトルクを第２ブレーキＢ２に掛け始める以前に出力トルクを増大させ始める。

また、エンジン３の出力トルクを増大させ始めるとほぼ同時に、第１ブレーキＢ１の伝達トルクを増大させ始める。この際の第１ブレーキＢ１の伝達トルクの目標値は、上式（１８）により算出された値であって、変速判断が成立してから、ピストン１９が解放させられるまでに要求される時間が経過した時点で、第１ブレーキＢ１の伝達トルクが目標値となるように増大させ始める。これは、エンジン３のトルクを増大させたことにより、エンジン３が吹き上げてしまうことを抑制するためである。図３（ａ）では、エンジン３の出力トルクおよび第１ブレーキＢ１の伝達トルクを比例的に変化させているが、その変化させ方は特に限定されない。

なお、上記のように第１ブレーキＢ１の伝達トルクを増大させたとしても、第２ブレーキＢ２は未だ係合しているので、第１ブレーキＢ１はスリップした状態となる。また、そのように第１ブレーキＢ１がトルクを伝達し始めると、トルク相に移行するので、第１ブレーキＢ１の伝達トルクの増大に伴って第２リングギヤ１７に伝達されるトルクが低下する。

そして、第１ブレーキＢ１の伝達トルクが所定の大きさまで大きくなると（ｔ１時点）、第２ブレーキＢ２の伝達トルクが「０」となり、更に第１ブレーキＢ１の伝達トルクを増大させて目標トルクまで増大し、かつエンジン３の出力トルクが目標トルクまで増大すると（ｔ２時点）、上述したように第２ブレーキＢ２の噛み合いが変化した後に、ピストン１９が解放させられる。その際には、エンジン３の出力トルクを増大させているので、第２ブレーキＢ２を解放させることに起因して、第２リングギヤ１７の出力トルクが低下してしまうことがない。

上記のように第２ブレーキＢ２が解放した際には、第１ブレーキＢ１はスリップしており、また、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量は、第２ブレーキＢ２を解放させるトルクが掛かるように設定されるので、第２ブレーキＢ２が解放されると迅速に、入力軸１０の回転数が低下し始める（ｔ３時点）。つまり、イナーシャ相に移行する。そのため、イナーシャ相における制御が開始されるので、エンジン３が吹き上げることを抑制するために、入力軸１０のトルクを低下させるとともに、その入力軸１０のトルクに応じて第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量が変化させられる。なお、エンジン３におけるスロットル開度を変化させることにより、入力軸１０のトルクを変化させることができる。また、図３（ａ）では、第１ブレーキＢ１の伝達トルクが、ｔ２時点以降に低下させられているが、要は、入力軸１０のトルクと、第１ブレーキＢ１の伝達トルクとをバランスさせることにより、エンジン３が吹き上げることを抑制すればよいので、入力軸１０のトルクを図３（ａ）よりも増大させれば、第１ブレーキＢ１の伝達トルクをｔ２時点と同等の値に維持することができる。

そして、入力軸１０の回転数が、車速と前進第２速段におけるギヤ比とに基づいて算出される回転数まで低下すると、入力軸１０のトルクを要求駆動力に応じたトルクに制御し、かつ第１ブレーキＢ１を完全に係合させる。なお、図３（ａ）では、第１ブレーキＢ１の伝達トルクを示しているので、前進第２速段に変速された後に、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を最大値まで増大させたとしても、第１ブレーキＢ１の伝達トルクは変化しない。

上述したように第２ブレーキＢ２におけるピストン１９に傾斜面を形成することにより、変速後における変速段を設定する第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を増大させると、ピストン１９が解放させられるように第２ブレーキＢ２にトルクが掛かり、その第２ブレーキＢ２を解放させることができる。また、第２ブレーキＢ２が解放させられると迅速にイナーシャ相に移行することができる。そのため、第２ブレーキＢ２に掛かるトルクが低下したことを判断するためや、第２ブレーキＢ２が解放されたことを判断するための時間を要することがないので、変速応答性を向上させることができる。また、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を制御することにより、第２ブレーキＢ２を解放させることができるので、第２ブレーキＢ２を解放させるための制御と、第１ブレーキＢ１の伝達トルク容量を変化させる制御とを協調させるなど、制御が複雑になることを抑制することができる。さらに、ピストン１９を第２キャリヤ１６により押圧して第２ブレーキＢ２を解放させるので、ピストン１９の移動速度を向上させることができ、その結果、第２ブレーキＢ２を解放させ始めてから解放させ終わるまでの時間を短くすることができる。そのため、より一層変速応答性を向上させることができる。また、第２ブレーキＢ２を解放させるための他の装置を設ける必要がないので、変速制御装置が大型化することを抑制することができる。

また、第２ブレーキＢ２を解放させる際に、エンジン３の出力トルクを増大させることにより、第２リングギヤ１７に伝達されるトルクが低下することを抑制することができる。その結果、第２リングギヤ１７の伝達トルクが一時的に低下することによる変速ショックを抑制することができる。その際に、エンジン３の出力トルクと第１ブレーキＢ１の伝達トルクとは、第２ブレーキＢ２を解放させる時間に基づいて、すなわち、第２ブレーキＢ２に掛けるトルクに基づいて算出されるので、第２ブレーキＢ２を解放させるまでに要求される時間を適宜設定したとしても、変速ショックが生じることを抑制することができる。

なお、この発明における第１係合機構は、最大変速比となる変速段（前進第１速段）を設定する際に係合させられるものに限らず、例えば、前進第２速段を設定する際に係合させられる係合機構であってもよい。すなわち、図４における第１ブレーキＢ１を、図７に示すようにドグ歯に傾斜面が形成された噛み合い式のブレーキとしてもよい。その場合には、前進第２速段から前進第３速段へ変速する際に、第３クラッチＣ３の伝達トルク容量を増大させることにより、第１ブレーキＢ１を解放させて変速することができる。

また、この発明における第１係合機構は、回転部材を停止させるように機能するものに限定されず、相対回転する部材を連結する、いわゆるクラッチとして機能するように構成されたものであってもよい。具体的には、図４における第１クラッチを、図７に示すようにドグ歯に傾斜面が形成された噛み合い式のクラッチに置き換えてもよい。そのように第１クラッチＣ１を噛み合い式のクラッチに置き換えた場合には、前進第５速段から前進第６速段に移行する際に、第４クラッチＣ４の伝達トルク容量を増大させることにより、第１クラッチＣ１を解放させるようにトルクを掛けることができる。

さらに、上述した例では、前進第１速段から前進第２速段へアップシフトする例を示したが、前進第１速段から前進第３速段へ、または前進第４速段へのアップシフトなど前進第２速段よりも高い変速段へ変速する場合にも適応することができる。そのようにいわゆる飛び変速を行う場合には、前進第３速段へアップシフトする際に第３クラッチＣ３の伝達トルク容量を増大させればよく、前進第４速段へアップシフトする際に第４クラッチＣ４の伝達トルク容量を増大させればよい。

また、図７には、第２キャリヤ１６とピストン１９とが対向する面にドグ歯を形成した構成を例に挙げて示しているが、従来知られているドグクラッチと同様に回転部材の外周面にドグ歯を形成し、そのドグ歯に噛み合うスリーブを軸線方向に移動させて、固定部５と回転部材とを係合させるように構成していてもよい。

さらに、この発明における変速機は、図４に示すように遊星歯車機構の回転要素同士を係合させ、またはいずれかの回転要素を固定することにより変速段を設定するものに限らず、特開２００２−１７４３３５号公報に記載されたように、入力軸に複数のギヤが相対回転可能に連結され、それらギヤのうちのいずれか一つのギヤと入力軸とをドグクラッチにより係合させて所定の変速段を設定し、他のギヤと入力軸とを摩擦クラッチにより係合させて、所定の変速段よりも変速比の小さい所望の変速段へ変速するように構成された変速機であってもよい。

１…第１遊星歯車機構、 ２…第２遊星歯車機構、 ５…固定部、 ６，１２，１３…サンギヤ、 ９，１７…リングギヤ、 １０…入力軸、 １１，１６…キャリヤ、 １８…電子制御装置（ＥＣＵ）、 １９…ピストン、 ２０，２１…ドグ歯、 ２２…推力発生装置、 ２３…リターンスプリング、 ２４…油圧アクチュエータ、 ２５，２６，２７，２８…歯面。

Claims (8)

1. 第１ドグ歯が形成された第１部材と、軸線方向に移動することにより前記第１ドグ歯に噛み合う第２ドグ歯が形成された第２部材とを備え、前記各ドグ歯を噛み合わせることにより前記第１部材と前記第２部材とがトルク伝達可能に連結する第１係合機構と、
   相対回転可能に設けられた第３部材と第４部材とをトルク伝達可能に連結するとともに、その伝達するトルク容量を変化させることができるように構成された第２係合機構とを備え、
   前記第１係合機構を係合させ、かつ前記第２係合機構を解放させることにより設定される所定の変速段から、前記第１係合機構を解放させ、かつ前記第２係合機構を係合させることにより前記所定の変速段よりも変速比が小さい所望の変速段へアップシフトするように構成され、第２係合機構の伝達トルク容量の増大に伴って、前記第１部材または前記第２部材に作用するトルクの方向が次第に反転するように構成された変速機の制御装置において、
   前記第１ドグ歯は、円周方向での一方を向いた第１歯面と、円周方向での他方を向いた第２歯面とを有し、
   前記第２ドグ歯は、前記第１歯面と対向する第３歯面と、前記第２歯面と対向する第４歯面とを有し、
   前記第１歯面と前記第３歯面とは、前記アップシフトの際にこれら第１歯面と第３歯面とを接触させる方向のトルクに応じて前記第１部材と前記第２部材とを軸線方向に離隔させる推力を発生させる傾斜面とされ、
   前記アップシフトのために、前記第１部材と前記第２部材との間に作用するトルクが前記第１部材と前記第２部材とを軸線方向に押圧して離隔させる前記推力を発生させるトルクとなるように前記第２係合機構の伝達トルク容量を増大させた場合における前記変速機の出力トルクの低下量を求め、
   前記求められた出力トルクの低下量に基づいて、前記変速機に入力するトルクを増大させるように構成されていることを特徴とする変速機の制御装置。
2. 前記アップシフトの際における前記第２係合機構の伝達トルク容量は、前記増大させられた変速機の入力トルクに基づいて定められるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の変速機の制御装置。
3. 前記アップシフトの際に前記第２部材を前記第１部材から離隔させるための時間を求め、
   該求められた時間に基づいて前記変速機の出力トルクの低下量を求めるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の変速機の制御装置。
4. 前記第１係合機構は、ブレーキ機構を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の変速機の制御装置。
5. 前記第１部材と前記第２部材とは相対回転可能に設けられており、前記各ドグ歯が噛み合うことにより前記第１部材と前記第２部材とを連結して一体に回転させるクラッチ機構を含むように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の変速機の制御装置。
6. 前記第２部材を前記第１部材側に押圧する荷重を制御することができる推力発生機構を更に備え、
   前記推力発生機構により前記第２部材が前記第１部材側に押圧される荷重を、前記アップシフト時に低下させるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の変速機の制御装置。
7. 前記変速機は、前記所定の変速段と、前記所望の変速段とで係合させられる第３係合機構を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の変速機の制御装置。
8. 少なくとも三つの回転要素を有する第１遊星歯車機構と、
   他の三つの回転要素を有する第２遊星歯車機構とを更に備え、
   前記各係合機構は、前記第１遊星歯車機構または前記第２遊星歯車機構におけるいずれかの回転要素同士を連結し、またはいずれかの回転要素を固定するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の変速機の制御装置。

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