(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、複数の係合要素を備えると共に当該複数の係合要素の係合及び解放が制御されることにより選択的に形成され、互いに異なる変速比を有する複数の変速段を備え、当該各変速段の変速比で前記入力部材の回転速度を変速して前記出力部材に伝達する変速機構と、少なくとも前記変速機構の制御を行う制御装置と、を備えた車両用変速装置であって、
前記制御装置は、車両が走行状態であって且つ前記変速機構が何れの前記変速段も形成していないニュートラル状態である空走状態から、前記変速段を形成して加速運転状態に移行する際に、前記複数の変速段の中から、少なくとも車速及び運転者の加速要求に応じた１つの最終目標変速段と、当該最終目標変速段より変速比が小さい中間目標変速段と、を決定し、最初に前記中間目標変速段を形成し、次に前記中間目標変速段から前記最終目標変速段へ切り替えて、前記最終目標変速段を形成する制御を行う車両用変速装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記複数の変速段から変速比が最も小さい変速段を前記中間目標変速段として決定する請求項１に記載の車両用変速装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記複数の変速段の中から２つ以上の変速段を前記中間目標変速段として決定し、当該２つ以上の前記中間目標変速段の中で変速比が小さい変速段から順番に形成して最後に前記最終目標変速段を形成する制御を行う請求項１又は２に記載の車両用変速装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記空走状態で、運転者の加速要求を受け付けた際に、前記加速運転状態に移行する決定を行う請求項１から３の何れか一項に記載の車両用変速装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記空走状態中に前記エンジンが停止状態とされた場合であって前記加速運転状態に移行する際には、前記中間目標変速段を形成する前に、前記エンジンを始動するための制御を行う請求項１から４の何れか一項に記載の車両用変速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、複数の係合要素を備えると共に当該複数の係合要素の係合及び解放が制御されることにより選択的に形成される複数の変速段を備え、当該各変速段の変速比で前記入力部材の回転速度を変速して前記出力部材に伝達する変速機構と、少なくとも前記変速機構の制御を行う制御装置と、を備えた車両用変速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用変速装置として、燃料消費量を低減させるために、所定条件でエンジンを自動的に始動停止するものがある。例えば下記の特許文献１に記載された装置が既に知られている。特許文献１の技術では、自動変速装置を有する車両において、アクセルペダルの踏み込みを検出するとエンジンの始動を開始するとともにアクセルペダルの踏み込み速度が所定値以下であることを検出すると前記始動を継続させるものであり、また、自動変速装置を有する車両において、アクセルペダルの踏み込み量が第１の設定量であることを検出するとエンジンの始動を開始するとともにアクセルペダルの踏み込み量が前記第１の設定量よりも大なる第２の設定量であることを検出すると前記始動を継続させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭５６−４８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、従来の変速装置は、停車時の燃料消費量の低減を目的としており、車両の走行中にエンジンを自動始動及び停止させることにより燃料消費率の向上を図ることに対応し得ないものである。また、従来の変速装置は、運転者の要求駆動力が微小となるような緩やかな減速運転時に、変速装置をニュートラル状態に制御するとともにエンジンを自動停止し、緩やかな減速を実現するとともに燃料消費量の低減を図ることに対応し得ないものである。また、従来の変速装置は、緩やかな減速運転中において、運転者の要求駆動力が増加した時に、エンジンを自動始動するとともに変速装置に変速段を形成する制御を行い、車両の良好な加速を図ることに対応し得ないものである。
【０００５】
そこで、ニュートラル状態から、運転者の要求駆動力が増加し加速運転状態となった後、変速段が形成されるまでの期間を短縮し、運転者の加速要求に対する応答速度を向上することができる車両用変速装置が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明に係る、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、複数の係合要素を備えると共に当該複数の係合要素の係合及び解放が制御されることにより選択的に形成され、互いに異なる変速比を有する複数の変速段を備え、当該各変速段の変速比で前記入力部材の回転速度を変速して前記出力部材に伝達する変速機構と、少なくとも前記変速機構の制御を行う制御装置と、を備えた車両用変速装置の特徴構成は、前記制御装置が、車両が走行状態であって且つ前記変速機構が何れの前記変速段も形成していないニュートラル状態である空走状態から、前記変速段を形成して加速運転状態に移行する際に、前記複数の変速段の中から、少なくとも車速及び運転者の加速要求に応じた１つの最終目標変速段と、当該最終目標変速段より変速比が小さい中間目標変速段と、を決定し、最初に前記中間目標変速段を形成し、次に前記中間目標変速段から前記最終目標変速段へ切り替えて、前記最終目標変速段を形成する制御を行う点にある。
【０００７】
なお、本願において、「車両が走行状態である」とは、車速がゼロでない状態を指す。また、本願における「運転者要求」には、少なくとも、運転者によるアクセルペダルの操作等に基づく要求駆動力、及び運転者による手動シフト操作等に基づく変速段の指定が含まれる。
また、本願において「変速比」とは、変速機構に各変速段が形成された場合の、各変速段を形成する各歯車の歯数等により規定される、入力部材の回転速度と出力部材の回転速度との比であり、本願では入力部材の回転速度を出力部材の回転速度で除算した値である。
また、本願において「駆動連結」とは、２つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該２つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該２つの回転要素が一又は二以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いている。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材が含まれ、例えば、軸、歯車機構、摩擦係合要素、ベルト、チェーン等が含まれる。
【０００８】
本発明に係る車両用変速装置のように、車両の走行中に変速機構をニュートラルにする空走状態を取り得る変速装置では、当該空走状態から変速段を形成する際に、車輪に伝達される駆動力の変動が大きくなることを抑制するために、入力部材の回転速度を車速及び変速比により定まる目標回転速度付近に到達させてから変速段を形成する制御を行う。ここで、入力部材の目標回転速度は、出力部材の回転速度に変速段の変速比を乗算した回転速度となる。従って、同じ出力部材の回転速度では、変速比の大きい変速段に対するものほど、入力部材の目標回転速度は高くなる。そして、入力部材の目標回転速度が高いほど、空走状態から実走行状態に移行する際に、入力部材の回転速度が目標回転速度に達するまでの期間が長くなる。特に、運転者要求としての要求駆動力が大きい場合や運転者による低速ギヤ段の指定が行われた場合などにおいて、最終目標変速段が変速比の大きい変速段に決定された場合は、最終目標変速段の目標回転速度は高くなり、入力部材の回転速度が当該目標回転速度に到達するまでの期間が長くなり、運転者の加速要求が大きいほど加速の遅れを感じさせることになる。
上記の特徴構成によれば、中間目標変速段として、最終目標変速段の変速比より小さい変速比の変速段が決定される。そして、中間目標変速段に対する入力部材の目標回転速度は、最終目標変速段に対する入力部材の目標回転速度より低くなる。よって、空走状態から実走行状態に移行する際に、入力部材の回転速度が中間目標変速段に対する目標回転速度付近に達するまでの期間は、入力部材の回転速度が最終目標変速段に対する目標回転速度に達するまでの期間に比べて、短くなる。従って、空走状態から実走行状態に移行する際に、直接に最終目標変速段を形成する場合に比べて、加速方向のトルク（正トルク）を出力部材に伝達可能になるまでの期間を大幅に短縮することができ、運転者の加速要求に対する応答速度を向上させることができる。
【０００９】
ここで、前記制御装置は、前記複数の変速段から変速比が最も小さい変速段を前記中間目標変速段として決定する構成とすると好適である。
【００１０】
この構成によれば、中間目標変速段の目標回転速度を最も低くすることができる。よって、入力部材の回転速度が中間目標変速段の目標回転速度付近に達するまでの期間を、最短にすることができる。従って、空走状態から実走行状態に移行する際における、加速方向のトルク（正トルク）を出力部材に伝達可能になるまでの期間を最短にすることができる。
【００１１】
ここで、前記制御装置は、前記複数の変速段の中から２つ以上の変速段を前記中間目標変速段として決定し、当該２つ以上の前記中間目標変速段の中で変速比が小さい変速段から順番に形成して最後に前記最終目標変速段を形成する制御を行う構成とすると好適である。
【００１２】
この構成によれば、入力部材の回転速度が中間目標変速段及び最終目標変速段としての各変速段の目標回転速度付近に達して変速段が形成される時点の間隔を適当に短くできる。従って、空走状態から実走行状態に移行する際における、加速方向のトルク（正トルク）を出力部材に伝達可能になる時点の間隔を適当に短くでき、運転者の加速要求に対する応答速度を向上させることができる。
【００１３】
ここで、前記制御装置は、前記空走状態で、運転者の加速要求を受け付けた際に、前記加速運転状態に移行する決定を行う構成とすると好適である。
【００１４】
この構成によれば、運転者の加速要求を受け付けた後、短期間で変速段を形成して加速方向のトルク（正トルク）を出力部材に伝達することができる。よって、運転者の加速要求に対する応答速度を向上させることができる。
【００１５】
ここで、前記制御装置は、前記空走状態中に前記エンジンが停止状態とされた場合であって前記加速運転状態に移行する際には、前記中間目標変速段を形成する前に、前記エンジンを始動するための制御を行う構成とすると好適である。
【００１６】
この構成によれば、中間目標変速段が形成される時点では、エンジンが運転状態とされているので、エンジンにより生じるトルクを車輪に伝達可能になる。
また、エンジンの駆動力により駆動されて変速装置に供給する油圧を発生させる油圧ポンプを備える車両においても、上記の構成によれば、実走行状態に移行する前に、油圧ポンプにより油圧を発生させることができ、変速装置における複数の係合要素の係合及び解放を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用変速装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る変速機構のスケルトン図の一例である。
【図３】本発明の実施形態に係る変速機構の作動表を示す図である
【図４】本発明の実施形態に係る変速機構の速度線図を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る変速マップを示す図である。
【図７】本発明の本実施形態に係る制御装置の処理を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の本実施形態に係る制御装置の処理を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の本実施形態とは異なる処理を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．第一の実施形態
本発明に係る車両用変速装置１の第一の実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態においては、本発明に係る車両用変速装置１を、エンジンを駆動力源として備えた車両に適用する場合を例として説明する。以下では、車両用変速装置１を単に「変速装置１」と称する。
図１は、本実施形態に係る変速装置１を備えた車両の概略構成を示す模式図である。なお、図１において、実線は駆動力（トルク）の伝達経路を示し、破線は作動油の指令圧又は作動油の供給経路を示し、一点鎖線は電気信号の伝達経路を示している。この図に示すように、本実施形態に係る変速装置１は、概略的には、駆動力源としてのエンジンＥに駆動連結される入力軸Ｉと、車輪１８に駆動連結される出力軸Ｏと、複数の係合要素を備えると共に当該複数の係合要素の係合及び解放が制御されることにより選択的に形成される複数の変速段を備え、当該各変速段の変速比（減速比）で入力軸Ｉの回転速度を変速して出力軸Ｏに伝達する変速機構ＴＭと、少なくとも変速機構ＴＭの制御を行う変速装置１用の制御装置３１と、を備えた構成となっている。また、図１に示すように、変速装置１の入力軸Ｉは、トルクコンバータＴＣ及びエンジン出力軸Ｅｏを介して、エンジンＥに駆動連結されている。また、この変速装置１は、制御装置３１により制御されて、変速機構ＴＭ及びトルクコンバータ１４などの各油圧作動部に指令圧の作動油を供給する油圧制御装置ＰＣを備えている。なお、入力軸Ｉが本発明における「入力部材」であり、出力軸Ｏが本発明における「出力部材」であり、制御装置３１が本発明における「制御装置」である。
【００１９】
変速装置１は、入力軸Ｉ、出力軸Ｏのそれぞれの回転速度を検出する入力軸回転速度センサＳｅ２、出力軸回転速度センサＳｅ３を備えている。また、変速装置１は、運転者要求としての運転者の要求駆動力を受け付けるアクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサＳｅ５を備えている。また、変速装置１は、運転者要求としてのシフトレバーＳＬの選択位置（以下「シフト位置」という。）を検出するシフト位置センサＳｅ４を備えている。各センサＳｅ２〜Ｓｅ５の出力は制御装置３１に入力される。
【００２０】
１−１．エンジン
エンジンＥは、燃料の燃焼により駆動される内燃機関であり、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの公知の各種エンジンを用いることができる。エンジンＥは、エンジンＥを所定の運転状態に制御するエンジン制御装置２１を備えている。また、エンジンＥは、エンジンＥを始動させるスタータＳＴを備えている。スタータＳＴは、直流モータ等で構成され、図示されていないバッテリに電気的に接続されている。スタータＳＴは、エンジンＥが停止された状態で、バッテリから供給される電力により駆動されてエンジン出力軸Ｅｏを回転させ、エンジンＥを始動させることができるように構成されている。本例では、エンジンＥのクランクシャフト等のエンジン出力軸Ｅｏが、トルクコンバータ１４を介して入力軸Ｉに駆動連結されている。
【００２１】
１−２．トルクコンバータ
トルクコンバータ１４は、エンジンＥのエンジン出力軸Ｅｏの回転駆動力を、入力軸Ｉを介して変速機構ＴＭに伝達する装置である。このトルクコンバータ１４は、エンジン出力軸Ｅｏに駆動連結された入力側回転部材としてのポンプインペラ１４ａと、入力軸Ｉに駆動連結された出力側回転部材としてのタービンランナ１４ｂと、これらの間に設けられ、ワンウェイクラッチを備えたステータ１４ｃと、を備えている。そして、トルクコンバータ１４は、内部に充填された作動油を介して、入力側（駆動側）のポンプインペラ１４ａと出力側（従動側）のタービンランナ１４ｂとの間の駆動力の伝達を行う。このため、駆動側と従動側の回転軸の間には、通常、トルク差及び回転速度差が生じる。なお、トルクコンバータ１４は、ワンウェイクラッチを備えたステータ１４ｃを備えているので、入力側から出力側へは駆動力を伝達するが、出力側から入力側へは駆動力を伝達しない。
【００２２】
また、このトルクコンバータ１４は、ロックアップ用の摩擦係合手段として、ロックアップクラッチＬＣを備えている。このロックアップクラッチＬＣは、ポンプインペラ１４ａとタービンランナ１４ｂとの間の差回転（滑り）を無くして伝達効率を高めるために、ポンプインペラ１４ａとタービンランナ１４ｂとを一体回転させるように連結するクラッチである。トルクコンバータ１４は、ロックアップクラッチＬＣの係合状態では、作動油を介さずに、エンジンＥ（エンジン出力軸Ｅｏ）の駆動力を直接、変速機構ＴＭ（入力軸Ｉ）に伝達するため、駆動側と従動側の回転軸の間には、トルク差及び回転速度差が生じない。このロックアップクラッチＬＣは、油圧制御装置ＰＣから作動油の指令圧の供給を受けて動作する。
【００２３】
このトルクコンバータ１４では、一般的な自動変速装置のトルクコンバータと同様に、変速機構ＴＭの変速段の切り替え時にロックアップクラッチＬＣが解放され、作動油を介した駆動力の伝達が行われる。また、本実施形態のように、変速機構ＴＭが何れの変速段も形成していないニュートラル状態である空走状態から、変速段を形成して実走行状態に移行する再係合制御を行う場合も、ロックアップクラッチＬＣは解放状態とされ、差動油を介した駆動力の伝達が行われる。
【００２４】
１−３．変速機構
変速機構ＴＭは、複数の係合要素を備えると共に当該複数の係合要素の係合及び解放が制御されることにより選択的に形成される複数の変速段を備え、当該各変速段の変速比（減速比）で入力軸Ｉの回転速度を変速して出力軸Ｏに伝達する。また、変速機構ＴＭは、全ての係合要素が解放されることにより、何れの変速段も形成されていないニュートラル状態となる。
【００２５】
変速機構ＴＭは、これら複数の変速段を形成するため、変速用回転要素としての遊星歯車機構等の歯車機構、並びに回転軸、及びハブ等の回転部材と、係合要素としてのクラッチ、ブレーキ等の摩擦係合要素を備えている。摩擦係合要素は、それぞれ摩擦材を有して構成される係合要素である。これらの摩擦係合要素は、供給される油圧を制御することによりその伝達トルク容量の増減を連続的に制御することが可能とされている。このような摩擦係合要素としては、例えば湿式多板クラッチ、湿式多板ブレーキ、乾式クラッチ、乾式ブレーキ等が好適に用いられる。図１には、摩擦係合要素の一例として、第一クラッチＣ１が模式的に示されている。
【００２６】
変速機構ＴＭの各係合要素は、それぞれ油圧制御装置ＰＣから作動油の指令圧の供給を受けて動作する。そして、複数の係合要素の係合又は解放を選択的に切り替えることにより、歯車機構が有する複数の変速用回転要素への駆動力の伝達状態が切り替えられて、変速段の切り替えが行われる。何れかの変速段が形成されている状態では、変速機構ＴＭは入力軸Ｉの回転及びトルクを出力軸Ｏへ伝達する伝達状態となる。そして、変速機構ＴＭは、各変速段について設定された所定の変速比（減速比）で、入力軸Ｉの回転速度を変速するとともにトルクを変換して出力軸Ｏへ伝達する。ここで、入力軸Ｉの回転速度を入力回転速度、出力軸Ｏの回転速度を出力回転速度と称し、入力軸Ｉのトルクを入力トルク、出力軸Ｏのトルクを出力トルクと称する。入力回転速度を各変速段について設定された変速比（減速比）で除算した回転速度が出力回転速度になり、入力トルクに各変速段について設定された変速比（減速比）を乗算したトルクが出力トルクとなる。そして、変速機構ＴＭから出力軸Ｏへ伝達された駆動力は、ディファレンシャル装置１７を介して車輪１８に伝達される。
【００２７】
一方、上記のように、変速機構ＴＭは、全ての係合要素が解放されることにより、何れの変速段も形成されていないニュートラル状態となる。このニュートラル状態では、変速機構ＴＭは、入力軸Ｉの回転及びトルクを出力軸Ｏへ伝達しない非伝達状態となる。各係合要素の解放は、油圧制御装置ＰＣが、各係合要素に供給している作動油の指令圧を低下させることにより行われる。本実施形態では、変速機構ＴＭの各係合要素は、各係合要素に備えられたばねの反力により解放側に付勢されている。そして、各係合要素に供給されている油圧により生じる力がばねの反力を下回ると、各係合要素は、ばねの反力により解放状態になる。この解放状態では、各係合要素の伝達トルク容量はゼロになる。また、本実施形態では、変速装置１は、電動オイルポンプ等の補助的な油圧供給源を備えていない。よって、エンジンＥが停止される等して、油圧供給源である機械式ポンプＭＰが停止した状態になった場合は、油圧が低下し、油圧制御装置ＰＣが作動油の指令圧を供給するように動作していても、全ての係合要素に供給される油圧が低下する。この状態では、全ての係合要素は解放状態になり、変速機構ＴＭはニュートラル状態になる。
【００２８】
図２は、本実施形態に係る変速機構ＴＭのスケルトン図である。この図に示すように、変速機構ＴＭは、２組の遊星歯車機構Ｐ１、Ｐ２を組み合わせてなる遊星歯車装置を備えて構成される。また、変速機構ＴＭは、この遊星歯車装置を構成する回転要素に対応して複数の係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｆを備えている。具体的には、変速機構ＴＭは、これらの係合要素として、第一クラッチＣ１、第二クラッチＣ２、第三クラッチＣ３、第一ブレーキＢ１、第二ブレーキＢ２、及び一方向ブレーキＦを備えている。本実施形態においては、第一クラッチＣ１、第二クラッチＣ２、第三クラッチＣ３、第一ブレーキＢ１、第二ブレーキＢ２、及び一方向ブレーキＦにより、本発明における「複数の係合要素」が構成される。
【００２９】
図３は、これらの係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｆの作動表を示す図である。本実施形態では、変速機構ＴＭは、変速比（減速比）の異なる６つの変速段（第一速段、第二速段、第三速段、第四速段、第五速段、及び第六速段）を前進段として備えており、１つの後進段も備えている。図３において、「１ｓｔ」は第一速段、「２ｎｄ」は第二速段、「３ｒｄ」は第三速段、「４ｔｈ」は第四速段、「５ｔｈ」は第五速段、「６ｔｈ」は第六速段、「Ｒｅｖ」は後進段、をそれぞれ示しており、「Ｎｔｌ」は、何れの変速段も形成されていないニュートラル状態を示しており、本実施形態では、「Ｎｔｌ」を便宜上ニュートラル段と称す。この図に示す作動表において、「○」は各係合要素が係合状態にあることを示している。また「無印」は、各係合要素が解除状態にあること示している。なお「△」は、一方向ブレーキＦが働くことを示している。この作動表に示すように、本実施形態に係わる変速機構ＴＭでは、各変速段において何れか２つの係合要素が係合状態とされ、残りの係合要素が解除状態とされることで、各変速段が選択的に形成される。また、変速機構ＴＭは、前進段を構成する第一速段から第六速段の各変速段では、変速比が近接している２つの変速段において、共通する１つの係合要素が係合状態とされるように構成されている。よって、変速比が近接する２つの変速段の間で変速段を切り替える場合は、同時に２つの係合要素のつなぎ換えが必要にならないように構成されている。また、本実施形態に係わる変速機構ＴＭでは、全ての係合要素が解放状態とされた場合、及び何れか１つの係合要素だけが係合状態の場合においては、何れの変速段も形成されず、ニュートラル状態となる。
【００３０】
本実施形態においては、入力軸Ｉの回転を出力軸Ｏへ伝達する際の変速比が大きいものから順に第一速段、第二速段、第三速段、第四速段、第五速段、第六速段とされている。第一速段から第六速段は、シフト位置として「Ｄレンジ」が選択されたときに制御装置３１により選択される。後進段は、シフト位置として「Ｒレンジ」が選択されたときに制御装置３１により選択される。ニュートラル段は、シフト位置として「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」が選択されたときに制御装置３１により選択される。なお、「２レンジ」が選択されたときには制御装置３１により第一速段及び第二速段等の低速段が優先的に選択され、「Ｌレンジ」が選択されたときには制御装置３１により第一速段等の低速段が優先的に選択される。なお、機械式ポンプＭＰが停止された場合も、変速機構ＴＭの全ての係合要素が解放状態となり、変速機構ＴＭは、ニュートラル段の状態となる。
【００３１】
次に、図２に戻り、本実施形態における変速機構ＴＭのスケルトン図を説明する。第一遊星歯車装置Ｐ１は、入力軸Ｉと同軸上に配置されたシングルピニオン型の遊星歯車機構とされている。すなわち、第一遊星歯車装置Ｐ１は、複数のピニオンギヤを支持するキャリアＣＡ１と、前記ピニオンギヤにそれぞれ噛み合うサンギヤＳ１及びリングギヤＲ１と、の三つの回転要素を有して構成されている。また、第二遊星歯車装置Ｐ２は、入力軸Ｉと同軸上に配置されたラビニヨ型の遊星歯車機構とされている。すなわち、第二遊星歯車装置Ｐ２は、第一サンギヤＳ２及び第二サンギヤＳ３の二つのサンギヤと、リングギヤＲ２と、第一サンギヤＳ２及びリングギヤＲ２の双方に噛み合うロングピニオンギヤ並びにこのロングピニオンギヤ及び第二サンギヤＳ３に噛み合うショートピニオンギヤを支持する共通のキャリアＣＡ２と、の四つの回転要素を有して構成されている。
【００３２】
第一遊星歯車装置Ｐ１のサンギヤＳ１は、非回転部材としてのケースＣＳに固定されている。キャリアＣＡ１は、第一クラッチＣ１を介して第二遊星歯車装置Ｐ２の第二サンギヤＳ３と選択的に一体回転するように駆動連結されるとともに、第三クラッチＣ３を介して第二遊星歯車装置Ｐ２の第一サンギヤＳ２と選択的に一体回転するように駆動連結されている。リングギヤＲ１は、入力軸Ｉと一体回転するように駆動連結されているとともに、第二クラッチＣ２を介して第二遊星歯車装置Ｐ２のキャリアＣＡ２と選択的に一体回転するように駆動連結されている。なお、これら三つの回転要素は、回転速度の順にサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、及びリングギヤＲ１となっている。
【００３３】
第二遊星歯車装置Ｐ２の第一サンギヤＳ２は、第三クラッチＣ３を介して第一遊星歯車装置Ｐ１のキャリアＣＡ１と選択的に一体回転するように駆動連結されている。キャリアＣＡ２は、第二クラッチＣ２を介して入力軸Ｉ及び第一遊星歯車装置Ｐ１のリングギヤＲ１と選択的に一体回転するように駆動連結されるとともに、第二ブレーキＢ２又は一方向ブレーキＦを介して非回転部材としてのケースＣＳに選択的に固定される。リングギヤＲ２は、出力ギヤＯ１と一体回転するように駆動連結されている。第二サンギヤＳ３は、第一クラッチＣ１を介して第一遊星歯車装置Ｐ１のキャリアＣＡ１と選択的に一体回転するように駆動連結されている。なお、これら四つの回転要素は、回転速度の順に第一サンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２、及び第二サンギヤＳ３となっている。なお、出力ギヤＯ１が図１における出力軸Ｏに駆動連結される。ここで、一方向ブレーキＦは、一方向の回転のみを阻止することによりキャリアＣＡ２を選択的にケースＣＳに固定する。本例では、一方向ブレーキＦは、第二遊星歯車装置Ｐ２のキャリアＣＡ２が負回転となるときに係合状態となるように構成されている。
【００３４】
図４は、変速装置ＴＭの速度線図である。この速度線図において、縦軸は、各回転要素の回転速度に対応している。すなわち、縦軸に対応して記載している「０」は回転速度がゼロであることを示しており、上側が正回転（回転速度が正）、下側が負回転（回転速度が負）である。そして、並列配置された複数本の縦線のそれぞれが、第一遊星歯車装置Ｐ１の各回転要素及び第二遊星歯車装置Ｐ２の各回転要素に対応している。すなわち、各縦線の上側に記載されている「Ｓ１」、「ＣＡ１」、「Ｒ１」はそれぞれ第一遊星歯車装置Ｐ１のサンギヤＳ１、キャリアＣＡ１、リングギヤＲ１に対応している。また、各縦線の上側に記載されている「Ｓ２」、「ＣＡ２」、「Ｒ２」、「Ｓ３」はそれぞれ第二遊星歯車装置Ｐ２の第一サンギヤＳ２、キャリアＣＡ２、リングギヤＲ２、第二サンギヤＳ３に対応している。また、並列配置された複数本の縦線間の間隔は、各遊星歯車装置Ｐ１、Ｐ２の歯数比λ（サンギヤとリングギヤとの歯数比＝〔サンギヤの歯数〕／〔リングギヤの
歯数〕）に基づいて定まっている。
【００３５】
また、「△」は、当該回転要素にエンジンＥ及び入力軸Ｉが駆動連結された状態を示している。「×」は、第一ブレーキＢ１、第二ブレーキＢ２又は一方向ブレーキＦにより各回転要素がケースＣＳに固定された状態を示している。「☆」は、当該回転要素に車輪及び出力軸Ｏが駆動連結された状態を示している。なお、それぞれの「☆」に隣接して記載された「１ｓｔ」、「２ｎｄ」、「３ｒｄ」、「４ｔｈ」、「５ｔｈ」、「６ｔｈ」、及び「Ｒｅｖ」は、それぞれ変速装置ＴＭにおいて実現される第一速段、第二速段、第三速段、第四速段、第五段、第六速段、及び後進段に対応している。
【００３６】
図３及び図４に示すように、第一速段は、第一クラッチＣ１の係合と一方向ブレーキＦとが協働して実現される。すなわち、第一クラッチＣ１が係合した状態では、第一遊星歯車装置Ｐ１のリングギヤＲ１に入力される入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転駆動力が歯数比λ１に基づいて減速されて第二遊星歯車装置Ｐ２の第二サンギヤＳ３に伝達される。そして、第一クラッチＣ１が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）から出力軸Ｏへの回転及び駆動力が伝達されて第二遊星歯車装置Ｐ２のキャリアＣＡ２が負回転しようとする際に、一方向ブレーキＦが係合状態となってケースＣＳに固定され、第二サンギヤＳ３の回転及び駆動力が歯数比λ３に基づいて減速されて出力軸Ｏに伝達される。なお、出力軸Ｏから入力軸Ｉ（エンジンＥ）への回転及び駆動力が伝達されて第二遊星歯車装置Ｐ２のキャリアＣＡ２が正回転する際には、一方向ブレーキＦは解放状態となる。このようにして実現される第一速段は、入力軸Ｉ（エンジンＥ）から出力軸Ｏへの回転駆動力は伝達し、出力軸Ｏから入力軸Ｉ（エンジンＥ）への回転駆動力は伝達しない一方変速段となる。
【００３７】
第二速段は、第一クラッチＣ１の係合と第一ブレーキＢ１の係合とが協働して実現される。すなわち、第一クラッチＣ１が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が歯数比λ１に基づいて減速されて第二遊星歯車装置Ｐ２の第二サンギヤＳ３に伝達される。また、第一ブレーキＢ１が係合した状態で、第二遊星歯車装置Ｐ２の第一サンギヤＳ２がケースＣＳに固定される。そして、第二サンギヤＳ３の回転及び駆動力が歯数比λ２及びλ３に基づいてさらに減速されて出力軸Ｏに伝達される。
【００３８】
第三速段は、第一クラッチＣ１の係合と第三クラッチＣ３の係合とが協働して実現される。すなわち、第一クラッチＣ１が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が歯数比λ１に基づいて減速されて第二遊星歯車装置Ｐ２の第二サンギヤＳ３に伝達される。また、第三クラッチＣ３が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が歯数比λ１に基づいて減速されて第二遊星歯車装置Ｐ２の第一サンギヤＳ２に伝達される。そして、第一サンギヤＳ２と第二サンギヤＳ３とが同速度で回転することで、歯数比λ１に基づいて減速された入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が出力軸Ｏに伝達される。
【００３９】
第四速段は、第一クラッチＣ１の係合と第二クラッチＣ２の係合とが協働して実現される。すなわち、第一クラッチＣ１が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が歯数比λ１に基づいて減速されて第二遊星歯車装置Ｐ２の第二サンギヤＳ３に伝達される。また、第二クラッチＣ２が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力がそのまま第二遊星歯車装置Ｐ２のキャリアＣＡ２に伝達される。そして、キャリアＣＡ２及び第二サンギヤＳ３の回転速度と歯数比λ３とに基づいて決まる入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が出力軸Ｏに伝達される。
【００４０】
第五速段は、第二クラッチＣ２の係合と第三クラッチＣ３の係合とが協働して実現される。すなわち、第二クラッチＣ２が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力がそのまま第二遊星歯車装置Ｐ２のキャリアＣＡ２に伝達される。また、第三クラッチＣ３が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が歯数比λ１に基づいて減速されて第二遊星歯車装置Ｐ２の第一サンギヤＳ２に伝達される。そして、第一サンギヤＳ２及びキャリアＣＡ２の回転速度と歯数比λ２とに基づいて決まる入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が出力軸Ｏに伝達される。
【００４１】
第六速段は、第二クラッチＣ２の係合と第一ブレーキＢ１の係合とが協働して実現される。すなわち、第二クラッチＣ２が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力がそのまま第二遊星歯車装置Ｐ２のキャリアＣＡ２に伝達される。また、第一ブレーキＢ１が係合した状態で、第二遊星歯車装置Ｐ２の第一サンギヤＳ２がケースＣＳに固定される。そして、キャリアＣＡ２の回転及び駆動力が歯数比λ２に基づいて増速されて出力軸Ｏに伝達される。
【００４２】
後進段は、第三クラッチＣ３の係合と第二ブレーキＢ２の係合とが協働して実現される。すなわち、第三クラッチＣ３が係合した状態で、入力軸Ｉ（エンジンＥ）の回転及び駆動力が歯数比λ１に基づいて減速されて第二遊星歯車装置Ｐ２の第一サンギヤＳ２に伝達される。また、第二ブレーキＢ２が係合した状態で、第二遊星歯車装置Ｐ２のキャリアＣＡ２がケースＣＳに固定される。そして、第一サンギヤＳ２の回転及び駆動力が歯数比λ２に基づいて減速されるとともに逆転されて出力軸Ｏに伝達される。
【００４３】
２．油圧制御装置の構成
次に、上述した変速装置１の油圧制御装置ＰＣについて説明する。油圧制御装置ＰＣは、図示しないオイルパンに蓄えられた作動油を吸引し、変速装置１の各部に作動油を供給するための油圧供給源として、機械式ポンプＭＰを備えている。本例では、機械式ポンプＭＰは、図１に示すように、トルクコンバータ１４のポンプインペラ１４ａに駆動連結されており、エンジンＥの駆動力により駆動される。従って、機械式ポンプＭＰは、エンジン出力軸Ｅｏの停止中（例えば、エンジンＥの停止中）には作動油を吐出しない。この状態になると、変速機構ＴＭの各係合要素及びロックアップクラッチＬＣに供給される作動油の油圧は低下し、これらの係合要素は解放状態になる。
【００４４】
また、油圧制御装置ＰＣは、機械式ポンプＭＰから供給される作動油の油圧を所定圧に調整するための不図示の油圧制御弁を備えている。ここでは詳しい説明を省略するが、油圧制御弁は、不図示の油圧調整用のリニアソレノイド弁からの信号圧に基づき一又は二以上の調整弁の開度を調整することにより、当該調整弁からドレインする作動油の量を調整して作動油の油圧を所定圧に調整する。所定圧に調整された作動油は、それぞれ必要とされるレベルの指令圧で、変速機構ＴＭの複数の係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２、及びロックアップクラッチＬＣに供給される。
【００４５】
３．エンジン制御装置の構成
エンジンＥを制御するエンジン制御装置２１の構成について説明する。エンジン制御装置２１は、エンジンＥの動作制御を行う制御装置である。エンジン制御装置２１には、エンジン回転速度センサＳｅ１、アクセル開度センサＳｅ５等の各種センサの入力情報が入力されている。また、エンジン制御装置２１は、スタータＳＴや、エンジンＥに燃料を供給する燃料供給装置（不図示）等を制御する電気信号を出力する。また、エンジン制御装置２１は、制御装置３１との間でセンサ情報及び制御パラメータ等の通信を行っており、エンジン制御装置２１と制御装置３１との間で、各種データを共有するとともに、協調制御を行うように構成されている。
【００４６】
エンジン制御装置２１は、エンジン動作点を決定する、もしくは制御装置３１等からエンジン動作点を指令され、当該エンジン動作点でエンジンＥを動作させるように制御する。ここで、エンジン動作点は、エンジンＥの制御目標点を表す制御指令値であって、回転速度及びトルクにより定まる。より詳細には、エンジン動作点は、車両要求出力（車両要求トルク及びエンジン回転速度に基づいて定まる）を考慮して決定されるエンジンＥの制御目標点を表す指令値であって、回転速度指令値とトルク指令値により定まる。トルク指令値は、エンジン制御装置２１が決定する場合は、アクセル開度センサＳｅ５の入力情報等により算出される。そして、エンジン制御装置２１は、エンジン動作点に示されるトルク及び回転速度で動作するようにエンジンＥを制御する。また、エンジン動作点には、エンジンＥの始動、停止の制御指令値も含まれる。そして、始動の制御指令値があった時は、エンジン制御装置２１は、スタータＳＴを駆動するとともに、エンジンＥへ始動用の燃料供給を行うなどの始動シーケンスを実行し、エンジンＥを始動させる。また、停止の制御指令値があった時は、エンジン制御装置２１は、エンジンＥへの燃料供給を遮断するなどの停止シーケンスを実行して、エンジンＥを停止させる。
【００４７】
本実施形態においては、制御装置３１が、後述するニュートラル制御条件が成立したと判定し、エンジン制御装置２１にエンジンＥの停止を許可する信号を伝えたことを条件として、エンジン制御装置２１は、エンジンＥへの燃料供給を遮断して、エンジンＥを停止させる構成となっている。また、制御装置３１が、ニュートラル制御条件が成立しなくなったと判定し、エンジン制御装置２１にエンジンＥを再始動させる要求信号を伝えたときに、エンジン制御装置２１は、スタータＳＴを駆動するともに、エンジンＥへ始動用の燃料供給を行うなどの始動シーケンスを実行し、エンジンＥを再始動させる構成となっている。
【００４８】
４．制御装置の構成
次に、本実施形態に係る制御装置３１の構成について説明する。変速装置１が備える制御装置３１は、図５に示すように、変速装置１の各部の動作制御を行う。そして、制御装置３１は、ニュートラル制御部３２、入力情報検出部３３、変速制御部３４、及びロックアップ制御部３５の各機能部を備えている。制御装置３１は、エンジン制御装置２１との間で通信を行っており、制御装置３１とエンジン制御装置２１との間で、各種情報を共有するとともに、協調制御を行うように構成されている。以下に、制御装置３１の各構成と、制御装置３１とエンジン制御装置２１との間の協調制御について、詳細に説明する。
【００４９】
４−１．制御装置
制御装置３１は、ＣＰＵ等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）、メモリ等の記憶装置等を有して構成されている（不図示）。そして、ＲＯＭ等に記憶されたソフトウェア（プログラム）又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、上記の制御装置３１の各機能部３２〜３５が構成される。これらの各機能部３２〜３５は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。
【００５０】
また、図１に示すように、この変速装置１は、上記のように、各部に設けられた複数のセンサ、すなわち、入力軸回転速度センサＳｅ２、出力軸回転速度センサＳｅ３、シフト位置センサＳｅ４、及びアクセル開度センサＳｅ５等を備えており、各種センサ等の入力情報は、制御装置３１に入力される。また、制御装置３１は、油圧制御装置ＰＣ等を制御する電気信号を出力する。また、エンジン制御装置２１に入力されるエンジン回転速度センサＳｅ１の入力情報は、エンジン制御装置２１との通信を介して制御装置３１にも入力されるように構成されている。なお、アクセル開度センサＳｅ５の入力情報は、エンジン制御装置２１だけに入力されるように構成して、当該入力情報は、エンジン制御装置２１との通信を介して制御装置３１にも入力されるようにしてもよい。
【００５１】
４−２．入力情報検出部
入力情報検出部３３は、制御装置３１に接続された上記の各種センサ等の入力情報を検出する機能部である。制御装置３１の各機能部は、入力情報検出部３３により検出された各検出値を用いて、各種の動作処理を実行する。以下に図５に示している各センサ入力について説明する。入力軸回転速度センサＳｅ２は、入力軸Ｉの回転速度を検出するセンサである。この入力軸回転速度センサＳｅ２により検出される回転速度は、トルクコンバータ１４の出力側の回転速度であって、変速機構ＴＭの入力側の回転速度となる。出力軸回転速度センサＳｅ３は、出力軸Ｏ（出力ギヤＯ１）の回転速度を検出するセンサである。この出力軸回転速度センサＳｅ３により検出される回転速度は、変速機構ＴＭの出力側の回転速度となる。また、この回転速度は、車速に比例するため、入力情報検出部３３は、この回転速度に基づき車速を検出する。なお、エンジン制御装置２１に接続されたエンジン回転速度センサＳｅ１は、エンジン出力軸Ｅｏの回転速度を検出するセンサである。このエンジン回転速度センサＳｅ１により検出される回転速度は、エンジンＥの回転速度であるとともに、トルクコンバータ１４の入力側の回転速度である。
【００５２】
また、アクセル開度検出センサＳｅ５は、アクセルペダルＡＰの操作量を検出することによりアクセル開度を検出するセンサである。アクセルペダルＡＰは、運転者により操作される。このアクセル開度検出センサＳｅ５により検出されるアクセル開度は、本発明における「運転者要求」の１つであり、最終目標変速段の決定に用いられる。
【００５３】
シフト位置センサＳｅ４は、シフトレバーＳＬの選択位置（シフト位置）を検出するためのセンサである。上記のとおり、本実施形態では、シフトレバーＳＬは、運転者により操作され、「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」、「Ｄレンジ」、「２レンジ」、及び「Ｌレンジ」が選択可能とされている。従って、シフト位置センサＳｅ４からは、シフト位置の検出値として、「Ｐレンジ」、「Ｒレンジ」、「Ｎレンジ」、「Ｄレンジ」、「２レンジ」、及び「Ｌレンジ」のいずれが選択されているかを表す値が入力情報検出部３３に入力される。入力情報検出部３３は、シフト位置センサＳｅ４からの入力情報に基づいて、いずれのレンジが運転者により指定されたかを検出する。なお、このシフト位置センサＳｅ４により検出されるシフト位置（レンジの指定）は、本発明における「運転者要求」の１つであり、最終目標変速段の決定に用いられる。
【００５４】
４−３．変速制御部
変速制御部３４は、通常の制御時において、車速、アクセル開度、及びシフト位置に基づいて、変速機構ＴＭにおける目標変速段を決定し、変速機構ＴＭ内の各係合要素の係合又は解放を指令して変速を行う機能部である。このような目標変速段を決定するため、変速制御部３４は、ＲＯＭ等に格納された変速マップを参照し、目標変速段を決定する。図６は、本実施形態に係る変速マップの一例を示す図である。この変速マップは、「Ｄレンジ」用のマップでありアクセル開度及び車速に基づいて変速装置ＴＭにおける変速段のシフトスケジュールを設定したマップである。この図に示すように、変速マップには、概略右上がりの（車速が大きくなるに従い、アクセル開度も大きくなる）直線で表される複数のアップシフト線（実線）と複数のダウンシフト線（破線）とが設定されている。ここで、アップシフト線は、変速比の大きい変速段から変速比の小さい変速段への移行スケジュールを規定した線である。また、ダウンシフト線は、変速比の小さい変速段から変速比の大きい変速段への移行スケジュールを規定した線である。変速制御部３４は、シフト位置が「Ｄレンジ」のときにはこの変速マップと、車速及びアクセル開度と、に基づいて目標変速段を決定する。また、変速マップは、変速機構ＴＭの各変速段の変速比を考慮して、エンジンＥの回転速度が、運転範囲を超えて極端に高く又は低くならないように設定されている。
【００５５】
具体的には、変速制御部３４は、車速及びアクセル開度が変化して、図６の変速マップ上でアップシフト線又はダウンシフト線を跨ぐと、変化後の車速及びアクセル開度に基づいて変速装置ＴＭにおける新たな目標変速段を決定する。各シフト線に対応して図６に示されている数字は第一速段から第六速段の各変速段を表しており、例えば、「５−６」は、第五速段から第六速段へのアップシフトを表しており、「６−５」は、第六速段から第五速段へのダウンシフトを表している。例えば、車速の増加又はアクセル開度の減少により、図６の左上から右下にアップシフト線を跨いだ場合は、変速制御部３４は、跨いだアップシフト線の移行スケジュールに基づいて、目標変速段をアップシフトする。例えば、アップシフト線が「５−６」の場合は、目標変速段を第五速段から第六速段に変更する。なお、車速の減少又はアクセル開度の増加により、図６の右下から左上にアップシフト線を跨いだ場合は、変速制御部３４は、目標変速段を変更しない。一方、車速の減少又はアクセル開度の増加により、図６の右下から左上にダウンシフト線を跨いだ場合は、変速制御部３４は、跨いだダウンシフト線の移行スケジュールに基づいて、目標変速段をダウンシフトする。例えば、ダウンシフト線が「６−５」の場合は、目標変速段を第六速段から第五速段に変更する。なお、車速の増加又はアクセル開度の減少により、図６の左上から右下にダウンシフト線を跨いだ場合は、変速制御部３４は、目標変速段を変更しない。
【００５６】
そして、変速制御部３４は、決定された目標変速段に応じて、ＲＯＭ等に格納された図３に示すような作動表に基づき、各係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２の係合又は解放動作を制御することにより、変速機構ＴＭの変速段を切り替える制御を行う。つまり、変速制御部３４は、通常の制御として、決定された目標変速段に応じて選択された各係合要素に、指令圧の設定シーケンスに従い、油圧制御装置ＰＣを介して、設定した作動油の指令圧を供給して当該係合要素を係合状態又は解放状態とし、目標変速段を実現させる制御を行う。
【００５７】
なお、シフト位置として「２レンジ」や「Ｌレンジ」が選択されている場合には、変速制御部３４は、各レンジに応じた変速マップを用い、当該変速マップと車速及びアクセル開度とに基づいて、各レンジにおいて選択可能な変速段を目標変速段として決定する。「Ｒレンジ」が選択されている場合には、変速制御部３４は、後進段を目標変速段に決定する。「Ｐレンジ」又は「Ｎレンジ」が選択されている場合には、変速制御部３４は、ニュートラル段（Ｎｔｌ）を目標変速段に決定する。ニュートラル段（Ｎｔｌ）を目標変速段とする場合、変速制御部３４は、全ての係合要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｂ１、Ｂ２を解放状態とする制御を行う。一方、後述するように、ニュートラル制御部３２によりニュートラル制御及びニュートラル制御後の再係合制御が行われているときは、制御装置３１は、変速制御部３４による変速制御を禁止して、ニュートラル制御部３２により変速制御を行う。
【００５８】
４−４．ロックアップ制御部
ロックアップ制御部３５は、車両のアクセル開度、車速、及びシフト位置に基づいて、係合要素であるロックアップクラッチＬＣの目標係合状態を決定し、ロックアップクラッチＬＣの係合又は解放を制御する機能部である。このような目標係合状態を決定するため、ロックアップ制御部３５は、ＲＯＭ等に格納されたロックアップマップ（不図示）を参照し、目標係合状態を決定する。そして、ロックアップ制御部３５は、決定された目標係合状態に応じて、ロックアップクラッチＬＣに、指令圧の設定シーケンスに従い、油圧制御装置ＰＣを介して、設定した作動油の指令圧を供給してロックアップクラッチＬＣを係合状態又は解放状態とする制御を行う。本実施形態では、ニュートラル制御部３２により、ニュートラル制御及びニュートラル制御後の再係合制御が行われているときは、ロックアップ制御部３５は、ロックアップクラッチＬＣを解放状態とする制御を行う。一方、本実施形態では、ロックアップ制御部３５は、ニュートラル制御部３２からロックアップクラッチＬＣの係合又は解放の指令が与えられた場合は、ニュートラル制御部３２の指令に従い、ロックアップクラッチＬＣの係合又は解放を制御する。
【００５９】
４−５．ニュートラル制御部
ニュートラル制御部３２は、少なくとも車速及び運転者要求に基づき、後述するニュートラル制御を行うとともに、ニュートラル制御後に変速機構ＴＭの複数の係合要素を再係合させることにより変速機構ＴＭに変速段を形成する再係合制御を行う機能部である。本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、ニュートラル制御中は、エンジンＥを停止させる制御を行い、ニュートラル制御後の再係合制御により変速段を形成する前に、エンジンＥを再始動させる制御を行う。
【００６０】
ニュートラル制御とは、車両が走行状態にあるときに、変速機構ＴＭを何れの変速段も形成されていないニュートラル状態とする制御である。このニュートラル制御は、例えば、車両の走行中に、車速等に応じた車両の走行抵抗に対して運転者要求による要求駆動力が微小となる所定の緩やかな減速運転状態となった場合等に実行される。ニュートラル制御の実行中、すなわちニュートラル制御中は、エンジンＥと車輪１８との間の駆動連結が非連結状態になり、車両は空走状態になる。このニュートラル制御中は、エンジンブレーキが働かない状態となり、車両の走行抵抗による緩やかな車両の減速が実現される。ここで、エンジンブレーキが働く状態とは、車輪１８の回転によりエンジンＥが回転駆動されて、エンジンＥの回転抵抗により出力軸Ｏに負の駆動力が伝達される状態である。また、本実施形態では、ニュートラル制御中は、エンジンＥの駆動力は車輪１８に伝達されないため、制御装置３１は、エンジン制御装置２１にエンジンＥを停止する指令を与え、エンジンＥの燃料消費量を低減する。なお、ニュートラル制御中に、車速がゼロになり停車した場合は、ニュートラル制御からアイドルストップ制御に移行して、アイドルストップ制御の制御シーケンスに従って制御される。
【００６１】
４−５−１．ニュートラル制御条件の判定
ニュートラル制御部３２は、少なくとも車速及び運転者要求に基づいて、ニュートラル制御条件が成立しているか否かの判定を行う。本実施形態では、運転者要求は、アクセル開度及びシフト位置による変速段の指定とされている。
ここで、ニュートラル制御条件は、本例では車速、アクセル開度、及びシフト位置に基づいて予め定められている。例えば、車両が走行中であって、アクセル開度が車速に応じて設定される所定範囲内であり且つ、シフト位置が「Ｄレンジ」であることが、ニュートラル制御条件として定められている。ニュートラル制御部３２は、ニュートラル制御条件が満たされた場合に、ニュートラル制御条件が成立したと判定する。一方、ニュートラル制御部３２は、運転者がアクセルペダルＡＰを踏み込む等して、アクセル開度が所定範囲外になった場合、もしくは、運転者がシフト位置を「Ｄレンジ」以外のレンジ、例えば「２レンジ」等に変更した場合等、ニュートラル制御条件が満たされなくなった場合は、ニュートラル制御条件が不成立となったと判定する。
【００６２】
４−５−２．ニュートラル制御
ニュートラル制御部３２は、ニュートラル制御条件が成立した場合は、変速機構ＴＭを何れの変速段も形成されていないニュートラル状態にする制御を行う。
本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、ニュートラル制御条件の成立中にエンジンＥを停止状態にするための制御を行うとともに、変速機構ＴＭの全ての係合要素を解放状態にして、変速機構ＴＭをニュートラル状態に制御する。具体的には、制御装置３１は、ニュートラル制御条件が成立した場合に、エンジン制御装置２１に対してエンジンＥの停止を許可する信号を伝える。これにより、エンジン制御装置２１により所定の条件下でエンジンＥが停止状態に制御される。なお、本実施形態では、エンジンＥが停止状態に制御されることにより、機械式ポンプＭＰが停止して油圧制御装置ＰＣに供給されている油圧源の油圧が低下する。これによっても、変速機構ＴＭの各係合要素に油圧制御装置ＰＣから油圧が供給されなくなり、当該係合要素が解放状態になる。
【００６３】
４−５−３．再係合制御
ニュートラル制御部３２は、車両が走行状態であって且つ変速機構ＴＭが何れの変速段も形成していないニュートラル状態である空走状態から、変速段を形成して実走行状態に移行する際に、複数の変速段の中から、少なくとも車速及び運転者要求に応じた１つの最終目標変速段と、最終目標変速段より変速比が小さい中間目標変速段と、を決定し、中間目標変速段を形成した後に最終目標変速段を形成する制御である再係合制御を行う。以下にニュートラル制御部３２による再係合制御について詳細に説明する。
【００６４】
４−５−３−１．再係合制御の開始判定
ニュートラル制御部３２は、ニュートラル制御条件が成立しているニュートラル制御中に、ニュートラル制御条件が不成立となった場合に、再係合制御の開始条件が成立したとして一連の再係合制御を開始する。本実施形態では、上記のとおり、ニュートラル制御部３２は、車速と、アクセル開度及びシフト位置を含む運転者要求とに基づいて、ニュートラル制御条件が成立しているか否か判定している。以下の実施形態の説明では、車両が空走状態で、アクセル開度に基づく運転者の加速要求を受け付けた際に、実走行状態に移行する決定を行った場合を例に説明する。より具体的には、図７（時刻ｔ１１）及び図８（時刻ｔ３１）に示すように、ニュートラル制御中に運転者がアクセルペダルＡＰを踏み込み、アクセル開度がニュートラル制御条件の所定範囲内を逸脱して増加し、ニュートラル制御条件が不成立となった場合を例に説明する。
【００６５】
４−５−３−２．最終目標変速段の決定
ニュートラル制御部３２は、再係合制御を行っている間は、すくなくとも車速及び運転者要求に応じて最終目標変速段を決定する。本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、上記の変速制御部３４と同様に、車速と、運転者要求としてのアクセル開度及びシフト位置とに基づいて最終目標変速段を決定する。具体的には、ニュートラル制御部３２は、シフト位置が「Ｄレンジ」に選択されている場合は、上記の変速制御部３４と同様に、車速及びアクセル開度に基づき、図６の変速マップを参照して最終目標変速段を決定する。すなわち、ニュートラル制御部３２は、実走行状態において変速制御部３４が図６の変速マップを参照して決定する目標変速段を、再係合制御を行っている間の最終目標変速段として決定する。なお、ニュートラル制御部３２は、後述する中間目標変速段の決定のために、ニュートラル制御中も、上記の再係合制御を行っている間と同様に最終目標変速段を決定する。
【００６６】
図７に示す例では、時刻ｔ１１付近でアクセル開度が増加する前は、図６の変速マップにおいて最終目標変速段が第五速段に決定される状態であったが（状態４１）、時刻ｔ１１付近でアクセル開度が増加することにより、「５−４」及び「４−３」の２つのダウンシフト線を跨ぎ、最終目標変速段が第三変速段に決定される状態になる（状態４２）。
また、図８に示す例では、時刻ｔ３１付近でアクセル開度が増加する前は、図６の変速マップにおいて最終目標変速段が第六速段に決定される状態であったが（状態４３）、時刻ｔ３１付近でアクセル開度が増加することにより、「６−５」、「５−４」、及び「４−３」の３つのダウンシフト線を跨ぎ、最終目標変速段が第三変速段に決定される状態になる（状態４４）。
【００６７】
４−５−３−３．中間目標変速段の決定
ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始条件が成立した後に、最終目標変速段より変速比が小さい変速段である中間目標変速段を決定する。本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始条件が成立する直前の最終目標変速段を、１つの中間目標変速段として決定する。本実施形態では、この中間目標変速段を第一中間目標変速段と称する。なお、ニュートラル制御部３２は、中間目標変速段が、再係合制御の開始条件成立後の最終目標変速段と同じ場合は、中間目標変速段を決定せず、最終目標変速段を後述する目標変速段として決定する。
【００６８】
ニュートラル制御部３２は、決定した第一中間目標変速段より大きい変速比であって、最終目標変速段より小さい変速比の変速段（以下、中間変速段と称す）が存在する場合は、当該中間変速段から第一中間目標変速段以外の中間目標変速段を決定する。なお、本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、中間変速段が存在したとしても、必ずしも各中間変速段を中間目標変速段として決定するわけではなく、中間変速段の中から中間目標変速段が決定されない場合もある。この中間変速段からの中間目標変速段の決定は、予め設定されているパターンに従い実行される。
【００６９】
このパターンは、ドライバビリティが考慮されて設定されている。より具体的には、中間変速段が存在する場合であって、第一中間目標変速段と最終目標変速段との変速比の差が所定値以上の場合は、変速比が近接する２つの目標変速段の間における変速比の差が所定値以下になるように、中間変速段から少なくとも１つの中間目標変速段が決定されるように設定されている。
また、第一中間目標変速段から最終目標変速段までの各目標変速段の切り替えにおいて同時に２つの係合要素のつなぎ換えが発生しないように、中間変速段から少なくとも１つの中間目標変速段が決定されるように設定されている。
【００７０】
本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、第一中間目標変速段及び最終目標変速段に応じて、第一中間目標変速段以外の中間目標変速段を予め設定したパターン表をＲＯＭ等に格納して備えている。そして、ニュートラル制御部３２は、決定した第一中間目標変速段及び最終目標変速段に基づいてパターン表から第一中間目標変速段以外の中間目標変速段を決定する。なお、この中間目標変速段を決定するパターンは、変速機構ＴＭの種類、車両特性などによって変更される。
【００７１】
図７に示す例では、第一中間目標変速段として第五速段が決定され、最終目標変速段として第三速段が決定されている。この場合は、第四速段が中間変速段となるが、パターン表には第一中間目標変速段以外の中間目標変速段は記憶されておらず、ニュートラル制御部３２は、第一中間目標変速段以外の中間目標変速段を決定しない。これは、第五速段と第三速段との間の変速比の差は比較的小さく、第四速段を形成しなくとも、第一中間目標変速段から最終目標変速段までの伝達可能な出力トルクのつながりは良いからである。むしろ、第四変速段を形成することにより再係合制御を開始してから最終目標変速段が形成されるまでの期間が長くなり、ドライバビリティがむしろ悪化すると評価されるためである。更には、第五速段から第三速段への切り替えは、図３の作動表に示すように、第三クラッチＣ３を係合状態に維持したままで、第二クラッチＣ２を解放し、第一クラッチＣ１を係合することにより行われる。すなわち、同時に２つの係合要素のつなぎ換えは必要にならない。よって、この点からも、第四速段の形成は必要にならないと評価される。
【００７２】
また、図８に示す例では、第一中間目標変速段として第六速段が決定され、最終目標変速段として第三速段が決定されている。この場合は、第五速段及び第四速段が中間変速段となり、パターン表には第四速段が第一中間目標変速段以外の中間目標変速段として記憶されており、ニュートラル制御部３２は、第四速段を第一中間目標変速段以外の中間目標変速段として決定する。これは、第六速段と第三速段との間の変速比の差が比較的大きく、第四速段を形成した方が、第一中間目標変速段から最終目標変速段までの伝達可能な出力トルクのつながりが良いからである。また、第四速段を形成することにより再係合制御を開始してから最終目標変速段が形成されるまでの期間が長くなったとしても、ドライバビリティが向上すると評価されるためである。更には、第六速段から第三速段への切り替えは、図３の作動表に示すように、第六速段の第二クラッチＣ２及び第一ブレーキＢ１を解放し、第三速段の第一クラッチＣ１及び第三クラッチＣ３を係合する必要があり、同時に２つの係合要素をつなぎ換える必要がある。一方、第六速段と第三速段との間に、第四速段を形成することにより、図３の作動表に示すように、第六速段から第四速段への切り替えは、第二クラッチＣ２を係合状態に維持したままで、第一ブレーキＢ１を解放し、第一クラッチＣ１を係合することにより行われ、第四速段から第三速段への切り替えは、第一クラッチＣ１を係合状態に維持したままで、第二クラッチＣ２を解放し、第三クラッチＣ３を係合することにより行われる。すなわち、第四速段を中間目標変速段として形成することにより、同時に２つの係合要素のつなぎ換えは必要にならない。よって、この点からも、第四速段を中間目標変速段として形成することが必要になると評価される。
【００７３】
４−５−３−４．エンジンの再始動
本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、目標変速段の形成を開始する前に、エンジンＥを始動するための制御を行う。具体的には、ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始条件が成立した場合に、エンジン制御装置２１に対してエンジンＥを始動させる要求信号を送出する（図７の時刻ｔ１１、図８の時刻ｔ３１）。それにより、上記のように、エンジン制御装置２１は、スタータＳＴを駆動するとともに、エンジンＥへ始動用の燃料供給を行うなどの始動シーケンスを実行し、エンジンＥを始動させる。本例では、エンジン制御装置２１は、エンジンＥの回転速度が所定の回転速度に到達した時など、エンジンＥの始動が完了したと判定した時に、エンジンＥの始動完了の情報を制御装置３１に送出するように構成されている（図７の時刻ｔ１２、図８の時刻ｔ３２）。
【００７４】
４−５−３−５．再係合制御の開始
本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始条件が成立してエンジンＥが始動した後に、変速機構ＴＭの各係合要素に作動油の指令圧を供給する再係合制御を開始する（図７の時刻ｔ１２、図８の時刻ｔ３２）。エンジンＥが始動すると、エンジン出力軸Ｅｏに駆動連結されている機械式ポンプＭＰが駆動され、油圧制御装置ＰＣに供給される油圧供給源の油圧が再び上昇する。これにより、再係合制御を実行可能となる。なお、本実施形態では、制御装置３１は、エンジン制御装置２１からエンジンＥの始動完了の情報を受け取った時に、再係合制御を開始する。
【００７５】
ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始後、中間目標変速段を形成した後に最終目標変速段を形成する制御を行う。本実施形態では、ニュートラル制御部３２が、２つ以上の中間目標変速段を決定した場合、すなわち、第一中間目標変速段に加えて、中間変速段から１つ以上の中間目標変速段を決定した場合は、ニュートラル制御部３２は、当該２つ以上の中間目標変速段の中で変速比が小さい変速段から順番に形成して最後に最終目標変速段を形成する制御を行う。
【００７６】
４−５−３−６．第一中間目標変速段の形成
ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始後、まず、最も変速比が小さい中間目標変速段である第一中間目標変速段を形成する制御を行う。
本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、第一中間目標変速段を目標変速段に設定し、当該目標変速段を形成する制御を行う。
ニュートラル制御部３２は、設定された目標変速段に対応する入力軸Ｉ（エンジンＥ）の目標値である目標入力回転速度を算出するように構成されている。この目標入力回転速度は、検出した出力軸Ｏ（出力ギヤＯ１）の回転速度と、目標変速段の変速比（減速比）に基づき算出される。より具体的には、目標入力回転速度は、出力軸Ｏ（出力ギヤＯ１）の回転速度に目標変速段の変速比を乗算した回転速度となる。本実施形態では、入力回転速度を、入力軸回転速度センサＳｅ２により検出される入力軸Ｉの回転速度としており、出力軸Ｏ（出力ギヤＯ１）の回転速度を、出力軸回転速度センサＳｅ３により検出される出力軸Ｏ（出力ギヤＯ１）の回転速度としている。
【００７７】
ニュートラル制御部３２は、第一中間目標変速段を形成するために係合する必要がある係合要素の内、いずれか１つの係合要素（最終係合要素と称す）を除く他の係合要素（先行係合要素と称す）を先に係合し、入力回転速度が目標入力回転速度付近に達してから、最終係合要素を係合するように制御する。
本実施形態では、このような係合順序になるように、ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始後直ぐに、先行係合要素に対して、油圧制御装置ＰＣを介して作動油の指令圧の供給を開始し、入力回転速度が目標入力回転速度付近に達してから、最終係合要素に対して、油圧制御装置ＰＣを介して指令圧の供給を開始する。なお、第一中間目標変速段を形成するために係合する必要がある係合要素が１つだけの場合は、再係合制御の開始後直ぐには、当該係合要素に対して、指令圧の供給を開始せず、入力回転速度が目標入力回転速度付近に達してから指令圧の供給を開始する。
【００７８】
本実施形態の変速装置ＴＭでは、図３の作動表に示すように、第一速段を除く各変速段は、２つの係合要素が係合されることにより形成される。従って、ニュートラル制御部３２は、第一速段を除く各変速段が第一中間目標変速段に設定されている場合は、２つの係合要素の内、いずれか一方の係合要素（先行係合要素）を先に係合し、その後、他方の係合要素（最終係合要素）を係合するように制御を行う。なお、この先行係合要素は、予め決定されている。図７に示す例では、目標変速段は第五速段に設定されており、先行係合要素は第二クラッチＣ２に設定され、最終係合要素は第三クラッチＣ３に設定されている。図８に示す例では、目標変速段は第六速段に設定されており、先行係合要素は第二クラッチＣ２に設定され、最終係合要素は第一ブレーキＢ１に設定されている。
【００７９】
ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始後直ぐに、先行係合要素に対して、予め設定された指令圧の設定シーケンスに従い、油圧制御装置ＰＣを介して、設定した作動油の指令圧を供給して、当該係合要素を係合状態にする。本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、先行係合要素が完全係合状態になる所定の指令圧まで、指令圧を段階的に増加させるように制御する。なお、図７及び図８に示す例では、先行係合要素に対する指令圧の供給の開始直後、瞬間的に高い指令圧が設定され、実圧の立ち上がりを早める制御が行われている。
【００８０】
ニュートラル制御部３２は、入力回転速度が増加し、入力回転速度と目標変速段の目標入力回転速度との回転速度差が、第一の所定値以下になった時（図７の時刻ｔ１４、図８の時刻ｔ３４）に、最終係合要素に油圧制御装置ＰＣを介して予備係合圧に設定された作動油の指令圧を供給する制御を開始する。本実施形態では、予備係合圧は、各係合要素の係合が開始する圧力、つまり伝達トルク容量が生じ始める圧力であるストロークエンド圧より所定圧だけ小さい圧力に設定される。そして、ニュートラル制御部３２は、この予備係合圧を指令圧として、油圧制御装置ＰＣに指令し、最終係合要素に指令圧の作動油を供給する。なお、図７及び図８に示す例では、最終係合要素に対する指令圧の供給の開始直後、瞬間的に予備係合圧より高い指令圧が設定され、実圧の立ち上がりを早める制御が行われている。
【００８１】
ニュートラル制御部３２は、入力回転速度が更に増加し、入力回転速度と目標変速段の目標入力回転速度との回転速度差が、第一の所定値より更に小さい第二の所定値以下になった時（図７の時刻ｔ１５、図８の時刻ｔ３５）に、予備係合圧から、完全係合状態になる所定の指令圧まで、指令圧を段階的に増加させて、最終係合要素を完全係合状態へ移行させる。この第二の所定値は、各係合要素が完全係合状態になる時点と、入力回転速度が目標入力回転速度に一致する時点とが一致するように設定される。最終係合要素が完全係合状態になることにより、第一中間目標変速段が形成される。なお、ニュートラル制御部３２は、最終係合要素を部分係合状態になるように制御してもよい。もしくは、ニュートラル制御部３２は、最終係合要素が完全係合状態になる前に、目標変速段を切り替えて、切り替え後の目標変速段の形成を開始してもよい。このような部分係合状態であっても、係合要素には伝達トルク容量が生じているため、入力軸Ｉから出力軸ＯにエンジンＥのトルクを伝達することができる。
【００８２】
入力回転速度が、目標変速段の目標入力回転速度付近に達して、最終係合要素に伝達トルク容量が生じ始めた場合に、目標変速段の変速段は車両を加速できる出力トルクである正の出力トルクを入力軸Ｉから出力軸Ｏに伝達することができる。従って、本実施形態では、入力回転速度が、第一中間目標変速段の目標入力回転速度付近に到達し、最終係合要素の指令圧の増加が開始した時点（図７の時刻ｔ１５、図８の時刻ｔ３５）以降に、車両を加速できる出力トルクである正の出力トルクを、入力軸Ｉから出力軸Ｏに伝達することができる。
【００８３】
４−５−３−７．中間目標変速段及び最終目標変速段の形成
ニュートラル制御部３２は、第一中間目標変速段を形成した後に、第一中間目標変速段以外に中間目標変速段を決定していない場合は、最終目標変速段を形成する制御を行い、２つ以上の中間目標変速段を決定している場合は、当該２つ以上の中間目標変速段の中で変速比が小さい変速段から順番に形成して最後に最終目標変速段を形成する制御を行う。
【００８４】
本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、中間目標変速段から最終目標変速段への切り替え、又は中間目標変速段同士の切り替えを、切り替え前の目標変速段を形成する１つの係合要素を部分係合状態に制御して行う。このように、変速段の切り替え中に、切り替え前の目標変速段の変速段の係合要素を部分係合状態にすることより、切り替え前の目標変速段の変速段を入力軸Ｉから出力軸Ｏに正の出力トルクを伝達可能な状態に維持する。これにより、変速段の切り替え中も、運転者の加速要求に対して適切に応答することができる。
【００８５】
本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、中間目標変速段に設定されている目標変速段が形成されたと判定された時に、目標変速段を、次に変速比が小さい中間目標変速段又は最終目標変速段に切り替える。本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、入力回転速度が、切り替え前の目標変速段の目標入力回転速度に到達した時に、当該目標変速段が形成されたと判定する（図７の時刻ｔ１６、図８の時刻ｔ３６）。この切り替え後の目標変速段は、図７の例では、最終目標変速段の第三速段であり、図８の例では、中間目標変速段の第四速段である。
【００８６】
ニュートラル制御部３２は、目標変速段の切り替え後に、切り替え前の目標変速段を形成している係合要素を部分係合状態に制御する。この部分係合状態にされる係合要素は、切り替え前の目標変速段では係合される係合要素であって、切り替えの後の目標変速段では解放される係合要素である解放側つなぎ換え係合要素に設定される。本実施形態では、解放側つなぎ換え係合要素は、上記のとおり１つの係合要素となる。このように、部分係合状態にする係合要素を１つにすることで、変速段が伝達可能なトルクである伝達トルク容量の制御精度を向上できる。よって、再係合制御中の各変速段の切り替え時期、及び出力トルクの制御精度を向上でき、ドライバビリティを向上できる。
【００８７】
本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、目標変速段が切り替えられた時（図７の時刻ｔ１６、図８の時刻ｔ３６）に、切り替え前の目標変速段を形成する係合要素である解放側つなぎ換え係合要素に供給されている作動油の指令圧を、油圧制御装置ＰＣを介して、完全係合圧から部分係合圧まで段階的に減少させる制御を行い、解放側つなぎ換え係合要素を部分係合状態へ移行させる。この部分係合圧は、係合要素に所定の伝達トルク容量が生じるように設定される。一方、切り替え前及び切り替え後の目標変速段で係合される係合要素である非つなぎ換え係合要素は、目標変速段の切り替えに関わらず、完全係合状態に維持される。よって、切り替え前の目標変速段は、所定の伝達トルク容量を持ってトルクを伝達可能な状態にされるとともに、入力回転速度は、当該目標変速段の目標入力回転速度から変動可能な状態にされる。解放側つなぎ換え係合要素は、図７の例では、第二クラッチＣ２であり、図８の例では、第一ブレーキＢ１である。非つなぎ換え係合要素は、図７の例では、第三クラッチＣ３であり、図８の例では、第二クラッチＣ２である。
【００８８】
ニュートラル制御部３２は、入力回転速度が増加し、入力回転速度と切り替え後の目標変速段の目標入力回転速度との回転速度差が、第一の所定値以下になった時（図７の時刻ｔ１７、図８の時刻ｔ３７）に、係合側つなぎ換え係合要素に油圧制御装置ＰＣを介して予備係合圧に設定された作動油の指令圧を供給する制御を開始する。ここで、係合側つなぎ換え係合要素は、切り替え前の目標変速段では解放されている係合要素であって、切り替えの後の目標変速段では係合される係合要素である。本実施形態では、ニュートラル制御部３２は、この予備係合圧を指令圧として、油圧制御装置ＰＣに指令し、係合側つなぎ換え係合要素に作動油の指令圧を供給する。また、本例では、図７及び図８の例に示すように、係合側つなぎ換え係合要素に対する指令圧の供給の開始直後、瞬間的に予備係合圧より高い指令圧が設定され、実圧の立ち上がりを早める制御が行われている。係合側つなぎ換え係合要素は、図７の例では、第一クラッチＣ１であり、図８の例では、第一クラッチＣ１である。
【００８９】
ニュートラル制御部３２は、入力回転速度が更に増加し、入力回転速度と切り替え後の目標変速段の目標入力回転速度との回転速度差が、第一の所定値より更に小さい第二の所定値以下になった時（図７の時刻ｔ１８、図８の時刻ｔ３８）に、係合側つなぎ換え係合要素に供給されている作動油の指令圧を、予備係合圧から完全係合状態になる所定の指令圧まで段階的に増加させて、係合側つなぎ換え係合要素を完全係合状態へ移行させる。またこの時、解放側つなぎ換え係合要素に供給されている作動油の指令圧を、部分係合圧から解放状態になる所定の指令圧（本例ではゼロ）まで段階的に減少させて、解放側つなぎ換え係合要素を解放状態へ移行させる。係合側つなぎ換え係合要素の指令圧が、予備係合圧から増加し、伝達トルク容量が生じ始めると、目標変速段の変速段は入力軸Ｉから出力軸Ｏにトルクを伝達可能な状態になり、出力トルクが増加し始める。
係合要素のつなぎ換えが完了した時（図７の時刻ｔ１９、図８の時刻ｔ３９）に、変速段は、切り替え前の目標変速段から切り替え後の目標変速段に、完全に切り替わる。
【００９０】
ニュートラル制御部３２は、切り替え後の目標変速段が最終目標変速段であり、目標変速段が形成されたと判定した時は、再係合制御を終了するとともに、ニュートラル制御を終了する。そして、変速制御部３４による通常の変速制御を再開する（図７の時刻ｔ１９、図８の時刻ｔ４２）。ここで、最終目標変速段は、変速制御部３４と同様に変速マップを参照して決定されているため、変速制御部３４への移行前後で目標変速段は変化しない。よって、変速制御部３４への移行後、再係合制御により形成された変速段が維持され、車両を加速できる出力トルクである正の出力トルクを、入力軸Ｉから出力軸Ｏに継続して伝達することができる。
【００９１】
一方、ニュートラル制御部３２は、切り替え後の目標変速段が中間目標変速段であり、目標変速段が形成されたと判定した時は、目標変速段を、次に変速比が小さい中間目標変速段又は最終目標変速段に切り替える。そして、ニュートラル制御部３２は、上記した処理と同様の変速段の切り替え制御を行う。すなわち、ニュートラル制御部３２は、目標変速段の切り替え後、切り替え前の目標変速段を形成している係合要素を部分係合状態になるように制御する。そして、ニュートラル制御部３２は、入力回転速度が切り替え後の目標変速段の目標入力回転速度に到達した時に、変速段が、切り替え前の目標変速段から切り替え後の目標変速段に完全に切り替わるように制御する。ニュートラル制御部３２は、この変速段の切り替え制御を、目標変速段が最終目標変速段に切り替えられ、最終目標変速段が形成されるまで、繰り返し実行する。
【００９２】
図８に示す例では、ニュートラル制御部３２は、目標変速段に設定された中間目標変速段の第四速段が形成されたと判定した時（時刻ｔ３９）に、目標変速段を、最終目標変速段の第三速段に切り替える。そして、ニュートラル制御部３２は、切り替え前の目標変速段の解放側つなぎ換え係合要素である第二クラッチＣ２を、部分係合状態にする制御を行う。その後、ニュートラル制御部３２は、入力回転速度が、切り替え後の目標変速段の目標入力回転速度に近づいた時点（時刻４０）で、係合側つなぎ換え係合要素である第三クラッチＣ３に予備係合圧に設定された作動油の指令圧を供給する制御を開始し、入力回転速度が、当該目標入力回転速度に更に近づいた時点（時刻４１）で、係合側つなぎ換え係合要素である第三クラッチＣ３を、完全係合状態にする制御を開始し、解放側つなぎ換え係合要素である第二クラッチＣ２を解放状態にする制御を開始する。そして、ニュートラル制御部３２は、目標変速段に設定された最終目標変速段の第三速段が形成されたと判定した時（時刻ｔ４２）に、上記のように、ニュートラル制御を終了する。
【００９３】
４−５−３−８．再係合制御の作用効果
次に、本実施形態に係る再係合制御の作用効果を図７から図９に基づき説明する。図９に、本実施形態とは異なり、ニュートラル状態である空走状態から変速段を形成して実走行状態に移行する際に、中間目標変速段が形成されずに最終目標変速段が直接形成される場合の例を示す。図９に示す例の車速及びアクセル開度の変化は、本実施形態に係る図７に示す例と同じであり、図６の変速マップにおける状態４１から状態４２への変化である。
【００９４】
図９に示す例における最終目標変速段は、図７に示す例と同様に、図６の変速マップを参照して決定されており、図７に示す例における最終目標変速段と同じく第三速段に設定されている。そして、図９に示す例では、変速機構ＴＭをニュートラル状態から変速段が形成された状態に移行する際に、最初に形成される目標変速段として最終目標変速段が設定されている。よって、図９に示す例では、最初に形成される目標変速段の目標入力回転速度は高くなり、入力回転速度が当該目標入力回転速度に到達する時点（時刻ｔ２５）は、変速機構ＴＭに変速段の形成を開始した時点（時刻ｔ２１）から大きく遅れている。一方、本実施形態に係る図７に示す例では、最初に形成される目標変速段として、最終目標変速段より変速比が小さい中間目標変速段である第五速段が設定されている。よって、図７に示す例における最初に形成される目標変速段の目標入力回転速度は低くなり、入力回転速度が目標入力回転速度に到達する時点（時刻ｔ１６）は、図９の場合（時刻ｔ２５）に比べ大幅に早期化している。そして、図７及び図９に示す例では、入力回転速度が目標変速段の目標入力回転速度付近に到達した場合に、目標変速段の最終係合要素の伝達トルク容量を増加させ、目標変速段の変速段をトルク伝達可能な状態に移行させて、目標変速段の変速段を形成している。
【００９５】
変速装置ＴＭは、入力回転速度が、目標変速段の目標入力回転速度付近に達して、最終係合要素に伝達トルク容量が生じ始めた場合に、車両を加速できる出力トルクである正の出力トルクを入力軸Ｉから出力軸Ｏに伝達することができる。図９に示す例では時刻ｔ２４付近以降、図７に示す例では時刻ｔ１５付近以降に、変速装置ＴＭは正の出力トルクを入力軸Ｉから出力軸Ｏに伝達することができる。従って、中間目標変速段が形成される図７に示す例の方が、中間目標変速段が形成されない図９に示す例に比べ、正の出力トルクを伝達することができる時点を大幅に早期化できている。従って、本実施形態に係る変速装置１によれば、空走状態から実走行状態に移行する際における、正の出力トルクを出力軸Ｏに伝達可能になるまでの期間を大幅に短縮することができ、運転者の加速要求に対する応答速度を向上することができる。
【００９６】
また、本実施形態に係る再係合制御では、中間目標変速段から最終目標変速段への切り替え、及び中間目標変速段同士の切り替えは、上記のように、切り替え前の目標変速段を形成する１つの係合要素が部分係合状態に制御されて行われる。従って、図７及び図８の例に示されるように、変速段の切り替え中（図７の時刻ｔ１６から時刻ｔ１９、図８の時刻ｔ３６から時刻ｔ３９並びに時刻ｔ３９から時刻ｔ４２）に、入力回転速度を、切り替え後の目標変速段の目標入力回転速度まで上昇させることができる。よって、切り替え後の目標変速段の形成が早期化される。また、切り替え前の目標変速段は係合要素の部分係合状態で形成されているとともに、入力回転速度は、切り替え前の目標変速段の目標入力回転速度を上回るため、変速段の切り替え中であっても、切り替え前の目標変速段は、正の出力トルクを入力軸Ｉから出力軸Ｏに伝達することができる。
【００９７】
また、図８に示す再係合制御の例のように、予め設定されているパターンに応じて、複数の変速段が中間目標変速段として決定され、複数の中間目標変速段の中で変速比が小さい変速段から順番に形成されて最後に最終目標変速段が形成され得るように構成されている。これによると、最も変速比が小さい中間目標変速段から最終目標変速段までに、より多くの変速段が変速比の小さい順番に形成されるため、形成される各変速段の変速比のつながりがよくなる。よって、当該形成される各変速段の伝達可能な出力トルクのつながりがよくなる。従って、出力トルクを段階的に滑らかに増加させることができるため、ドライバビリティが向上する。また、当該形成される各変速段の目標入力回転速度の増加幅が小さくなり、各変速段の切り替え間隔が短くなる。
【００９８】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態において、ニュートラル制御部３２は、再係合制御の開始条件が成立する直前の最終目標変速段を第一中間目標変速段として決定する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ニュートラル制御部３２は、変速機構ＴＭが備える複数の変速段から変速比が最も小さい変速段を常に第一中間目標変速段として決定する構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。
【００９９】
（２）上記の実施形態においては、ニュートラル制御部３２は、入力回転速度と目標入力回転速度との回転速度差に基づいて、各目標変速段を形成する係合要素の係合又は解放を行う時期を判定する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ニュートラル制御部３２は、実走行状態に移行する決定を行った時点からの経過時間に基づいて、各目標変速段を形成する係合要素の係合又は解放を行う時期を判定する構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。これにより、何らかの理由により、入力回転速度が目標入力回転速度に到達しない場合でも、各目標変速段を形成させることができ、再係合制御を完了させて通常の変速制御に移行させることができる。
【０１００】
（３）上記の実施形態においては、ニュートラル制御部３２は、車両が空走状態で、運転者の加速要求を受け付けた際に、実走行状態に移行する決定を行う場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ニュートラル制御部３２は、車両が空走状態で、運転者がシフト位置を「Ｄレンジ」から「Ｄレンジ」以外のレンジ、例えば「２レンジ」又は「Ｌレンジ」に変更した際に、実走行状態に移行する決定を行う構成とすることも本発明の好適な実施形態の一つである。シフト位置が「２レンジ」に変更された場合は、最終目標変速段として、第一速段及び第二速段等の低速段が優先的に決定されるように構成し、シフト位置が「Ｌレンジ」に変更された場合は、最終目標変速段として、第一速段等の低速段が優先的に決定されるように構成してもよい。この場合、各目標変速段の係合要素の係合又は解放の切り替えは、上記のように、入力回転速度と目標入力回転速度との回転速度差に基づいて行われないようして、実走行状態に移行する決定を行った時点からの経過時間に基づいて行われるようにしてもよい。
同様に、運転者の手動シフト操作等により変速段を直接指定可能な変速装置において、当該変速段の指定を受け付けた際に、実走行状態に移行する決定を行う構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
【０１０１】
（４）上記の実施形態においては、ニュートラル制御部３２は、ニュートラル制御条件が成立した場合に、エンジン制御装置２１に対してエンジンＥの停止を許可する信号を送出し、再係合制御の開始条件が成立した場合に、エンジン制御装置２１に対してエンジンＥを始動させる要求信号を送出する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ニュートラル制御部３２は、ニュートラル制御条件が成立した場合に、エンジン制御装置２１に対してエンジンＥの停止を許可する信号を送出しないようにしてもよく、エンジンＥが、ニュートラル制御中及び再係合制御中において停止されずに運転されるようにしてもよい。この際、エンジンＥがアイドル回転速度を維持するように制御されると好適である。
【０１０２】
（５）上記の実施形態においては、変速装置１は、油圧供給源として機械式ポンプＭＰのみを備える場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、変速装置１は、油圧供給源として、機械式ポンプＭＰに加えて、電動ポンプやアキュムレータ等の補助的な油圧供給源を備えるようにしてもよく、変速装置１は、機械式ポンプＭＰが停止している間、当該補助的な油圧供給源を作動させて変速装置１の各部に作動油を供給するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、エンジンに駆動連結される入力部材と、車輪に駆動連結される出力部材と、複数の係合要素を備えると共に当該複数の係合要素の係合及び解放が制御されることにより選択的に形成される複数の変速段を備え、当該各変速段の変速比で前記入力部材の回転速度を変速して前記出力部材に伝達する変速機構と、少なくとも前記変速機構の制御を行う制御装置と、を備えた車両用変速装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
ＴＭ：変速機構
ＰＣ：油圧制御装置
ＭＰ：機械式ポンプ
ＬＣ：ロックアップクラッチ
Ｅ：エンジン
ＳＴ：スタータ
Ｅｏ：エンジン出力軸
Ｉ：入力軸（入力部材）
Ｏ：出力軸（出力部材）
Ｓｅ１：エンジン回転速度センサ
Ｓｅ２：入力軸回転速度センサ
Ｓｅ３：出力軸回転速度センサ
Ｓｅ４：シフト位置センサ
Ｓｅ５：アクセル位置センサ
ＳＬ：シフトレバー
ＡＰ：アクセルペダル
１：車両用変速装置
１４：トルクコンバータ
１４ａ：ポンプインペラ
１４ｂ：タービンランナ
１４ｃ：ステータ
１８：車輪
２１：エンジン制御装置
３１：制御装置
３２：ニュートラル制御部
３３：入力情報検出部
３４：変速制御部
３５：ロックアップ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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