(57)【要約】  摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、第１変速段から第２変速段への変速が開始されたときに、第１解放要素を完全解放状態に制御すると共に第２解放要素をスリップ状態に制御して、第１締結要素及び第２締結要素を締結状態に制御する。
2014024790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御装置において、
前記摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、
前記第１変速段から前記第２変速段に変速するときに、前記第１解放要素を解放状態に制御してから前記第１締結要素を締結させ、前記第１締結要素の締結が完了してから、前記第２解放要素の解放を完了させる制御及び前記第２締結要素の締結を完了させる制御を行い、
前記変速が開始されたときに、前記第１解放要素を、トルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御すると共に前記第２解放要素をスリップ状態に制御して、前記第１締結要素及び前記第２締結要素を締結状態に制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１変速段において、前記第２解放要素が伝達するトルクが、前記第１解放要素が伝達するトルクよりも大きい
自動変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第２解放要素を前記スリップ状態に制御したとき、車速が高いほど前記スリップ状態において伝達されるトルク容量を小さく制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結した後に前記第２締結要素を締結し、
前記第１締結要素は、前記第１解放要素が解放状態への制御を開始されてから、前記第１解放要素の解放に伴って回転する回転部材の回転速度の変化量及び前記第２解放要素のスリップ状態に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素は、前記第２解放要素のスリップ状態に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結した後に前記第２締結要素を締結し、
前記第２締結要素は、前記第２解放要素の解放に伴って回転する回転部材の回転速度の変化量に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結状態に制御するときは、前記第１締結要素の最大の締結力よりも小さい締結力で締結状態に制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記自動変速機への入力トルクが０よりも大きい場合であって前記駆動力源への要求トルクが増加した場合は、前記第１変速段から前記第２変速段に変速するときに、前記第１解放要素を解放状態に制御すると共に前記第２解放要素をスリップ状態に制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項９】
複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御方法において、
前記摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、
前記第１変速段から前記第２変速段への変速が開始されたときに、前記第１解放要素を、トルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御する手順と、
前記第１解放要素が完全解放状態に制御されてから前記第１締結要素を締結させ、前記第１締結要素の締結が完了してから、前記第２解放要素の解放を完了させる制御及び前記第２締結要素の締結を完了させる制御を行う手順と、
を備えることを特徴とする自動変速機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機の摩擦要素の締結、解放制御を行って変速比を変更する自動変速機の制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機は、複数の回転要素を有する複数の遊星歯車と、回転要素の回転を選択的に停止させる又は回転要素間を連結状態にする複数の摩擦要素を締結状態又は解放状態に制御することにより、変速比が変更される。【０００３】
変速比の変更制御において、二つの摩擦要素を解放すると共に、二つの摩擦要素を締結する、いわゆる二重掛け替え変速が行われる場合がある。【０００４】
二重掛け替え変速においては、変速中や変速終了時のショックを防止又は緩和し、さらに変速にかかる時間を短くするためには、それぞれの摩擦要素をどのような順序及びタイミングで行うかが重要となってくる。【０００５】
ＪＰ２００８−６９８９２Ａには、第１の変速段から第２の変速段への変速時に、第１の解放要素を締結状態としたまま、第２の解放要素を半係合状態へと制御し、その後、第１の解放要素を徐々に解放すると共に第１の係合要素の係合を開始し、第１の解放要素が解放し、第１の係合要素が係合した後に、第２の解放要素を解放し、第２の係合要素を係合する自動変速機の変速制御装置が知られている。
【発明の概要】
【０００６】
ＪＰ２００８−６９８９２Ａでは、第１の解放要素を締結した状態で第２の解放要素をスリップ状態にさせてから締結側の摩擦要素である第１の係合要素の係合を開始し、第１の解放要素が解放した後に第２の係合要素を係合させるように制御を行っている。
【０００７】
すなわち、第１係合要素の締結、第２解放要素の解放及び第２係合要素の締結は、第１の解放要素を解放した後に行われる。これは、入力回転速度と出力回転速度の差によって変速比を検出して変速の進行度を検出しているため、少なくとも一つの摩擦要素が締結状態である必要があるためである。
【０００８】
そのため、第１の解放要素の解放タイミングが遅くなると変速の進行全体が遅くなり、変速時間が大きくなってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、自動変速機の二重掛け替え変速において、変速時の変速時間を短縮できる自動変速機の制御装置及び変速制御方法を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の一実施態様によれば、複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御装置に適用される。この自動変速機の制御装置において、摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに、解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有する。第１変速段から第２変速段に変速するときに、第１解放要素を解放状態に制御してから第１締結要素を締結させ、第１締結要素の締結が完了してから、第２解放要素の解放を完了及び第２締結要素の締結を完了させる制御を行い、この変速が開始されたときに、第１解放要素を、トルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御すると共に第２解放要素をスリップ状態に制御して、第１締結要素及び第２締結要素を締結状態に制御する。
【００１１】
また、本発明の別の実施態様によれば、複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御方法に適用される。摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、第１変速段から第２変速段への変速が開始されたときに、第１解放要素を、トルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御する手順と、第１解放要素が完全解放状態に制御されてから第１締結要素を締結させ、第１締結要素の締結が完了してから、第２解放要素の解放を完了させる制御及び第２締結要素の締結を完了させる制御を行う手順と、を備える。
【００１２】
上記態様によると、第１解放要素及び第２解放要素を解放すると共に第１締結要素及び第２締結要素と締結する二重掛け替え変速において、第１解放要素を直ちに完全解放状態にすることにより、第２解放要素、第１締結要素及び第２締結要素の締結／解放制御を開始するタイミングを早めることができるので、二重掛け替え変速の変速時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態の無段変速機を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態の変速マップの一例を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態の油圧制御回路を含む変速機の説明図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態の二重掛け替え変速の制御のフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施形態の二重掛け替え変速の制御のタイムチャートである。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施形態の二重掛け替え変速に関わる共線図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施形態の二重掛け替え変速に関わる共線図である。
【図６Ｃ】図６Ｃは、本発明の実施形態の二重掛け替え変速に関わる共線図である。
【図６Ｄ】図６Ｄは、本発明の実施形態の二重掛け替え変速に関わる共線図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態のトルクの変動を示す説明図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態の二重掛け替え変速におけるショックの説明図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態の車速と変速前後の回転変化の幅の大きさの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１５】
図１は本実施形態における自動変速機の構成を示すスケルトン図である。本実施形態における自動変速機は、前進７速後退１速の有段式自動変速機であり、エンジンＥｇの駆動力がトルクコンバータＴＣを介して入力軸ＩＰから入力され、４つの遊星ギアと７つの摩擦要素とによって回転速度が変速されて出力軸ＯＴから出力される。トルクコンバータＴＣのポンプインペラと同軸上にオイルポンプＯＰが設けられ、エンジンＥｇの駆動力によって回転駆動され、オイルを加圧する。
【００１６】
自動変速機には、エンジンＥｇの駆動状態を制御するエンジンコントローラ（ＥＣＵ）１０と、自動変速機の変速状態等を制御する自動変速機コントローラ（ＡＴＣＵ）２０と、ＡＴＣＵ２０の出力信号に基づいて各摩擦要素の油圧を制御するコントロールバルブユニット（ＣＶＵ）３０とが設けられている。ＥＣＵ１０とＡＴＣＵ２０とは、ＣＡＮ通信線等を介して接続され、相互にセンサ情報や制御情報を通信により共有している。
【００１７】
ＥＣＵ１０には、運転者のアクセルペダル操作量を検出するＡＰＯセンサ１、エンジン回転速度を検出するエンジン回転速度センサ２及びスロットル開度を検出するスロットルセンサ７が接続されている。ＥＣＵ１０は、エンジン回転速度やアクセルペダル操作量に基づいて燃料噴射量やスロットル開度を制御し、エンジンの回転速度及びトルクを制御する。
【００１８】
ＡＴＣＵ２０には、第１キャリアＰＣ１の回転速度を検出する第１タービン回転速度センサ３、第１リングギアＲ１の回転速度を検出する第２タービン回転速度センサ４及び運転者のシフトレバー操作状態を検出するインヒビタスイッチ６が接続され、Ｄレンジにおいて車速Ｖｓｐとアクセルペダル操作量ＡＰＯとに基づく最適な指令変速段を選択し、ＣＶＵ３０に指令変速段を達成する制御指令を出力する。ＡＴＣＵ２０は、第１タービン回転速度センサ３及び第２タービン回転速度センサ４の検出値に基づいて、入力軸ＩＰの回転速度を演算する。入力軸ＩＰの回転速度の演算方法については後述する。
【００１９】
次に、入力軸ＩＰの回転を変速しながら出力軸ＯＴへと伝達する変速ギア機構について説明する。変速ギア機構には、入力軸ＩＰ側から軸方向出力軸ＯＴ側に向けて、順に第１遊星ギアセットＧＳ１及び第２遊星ギアセットＧＳ２が配置されている。また、摩擦要素として複数のクラッチＣ１、Ｃ２、Ｃ３及びブレーキＢ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４が配置され、さらに複数のワンウェイクラッチＦ１、Ｆ２が配置されている。
【００２０】
第１遊星ギアセットＧＳ１は、第１遊星ギアＧ１と第２遊星ギアＧ２とを備え、第２遊星ギアセットＧＳ２は第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４とを備える。第１遊星ギアＧ１は、第１サンギアＳ１と、第１リングギアＲ１と、両ギアＳ１、Ｒ１に噛み合う第１ピニオンＰ１を支持する第１キャリアＰＣ１と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第２遊星ギアＧ２は、第２サンギアＳ２と、第２リングギアＲ２と、両ギアＳ２、Ｒ２に噛み合う第２ピニオンＰ２を支持する第２キャリアＰＣ２と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第３遊星ギアＧ３は、第３サンギアＳ３と、第３リングギアＲ３と、両ギアＳ３、Ｒ３に噛み合う第３ピニオンＰ３を支持する第３キャリアＰＣ３と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。第４遊星ギアＧ４は、第４サンギアＳ４と、第４リングギアＲ４と、両ギアＳ４、Ｒ４に噛み合う第４ピニオンＰ４を支持する第４キャリアＰＣ４と、を有するシングルピニオン型遊星ギアである。
【００２１】
入力軸ＩＰは、第２リングギアＲ２に連結され、エンジンＥｇからの回転駆動力をトルクコンバータＴＣ等を介して入力する。出力軸ＯＴは、第３キャリアＰＣ３に連結され、出力回転駆動力をファイナルギア等を介して駆動輪に伝達する。
【００２２】
第１連結メンバＭ１は、第１リングギアＲ１と第２キャリアＰＣ２と第４リングギアＲ４とを一体的に連結するメンバである。第２連結メンバＭ２は、第３リングギアＲ３と第４キャリアＰＣ４とを一体的に連結するメンバである。第３連結メンバＭ３は、第１サンギアＳ１と第２サンギアＳ２とを一体的に連結するメンバである。
【００２３】
第１遊星ギアセットＧＳ１は、第１遊星ギアＧ１と第２遊星ギアＧ２とを、第１連結メンバＭ１と第３連結メンバＭ３とによって連結して、４つの回転要素から構成される。また、第２遊星ギアセットＧＳ２は、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４とを、第２連結メンバＭ２によって連結して、５つの回転要素から構成される。
【００２４】
第１遊星ギアセットＧＳ１では、トルクが入力軸ＩＰから第２リングギアＲ２に入力され、入力されたトルクは第１連結メンバＭ１を介して第２遊星ギアセットＧＳ２に出力される。第２遊星ギアセットＧＳ２では、インプットクラッチＣ１の係合時にトルクが入力軸ＩＰから直接第２連結メンバＭ２に入力されると共に、第１連結メンバＭ１を介して第４リングギアＲ４に入力され、入力されたトルクは第３キャリアＰＣ３から出力軸ＯＴに出力される。
【００２５】
インプットクラッチＣ１は、入力軸ＩＰと第２連結メンバＭ２とを選択的に断続するクラッチである。ダイレクトクラッチＣ２は、第４サンギアＳ４と第４キャリアＰＣ４とを選択的に断続するクラッチである。
【００２６】
Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３は、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とを選択的に断続するクラッチである。また、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４との間には、第２ワンウェイクラッチＦ２が配置されている。これにより、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３が解放され、第３サンギアＳ３よりも第４サンギアＳ４の回転速度が大きい時、第３サンギアＳ３と第４サンギアＳ４とは独立した回転速度を発生する。よって、第３遊星ギアＧ３と第４遊星ギアＧ４が第２連結メンバＭ２を介して接続された構成となり、それぞれの遊星ギアが独立したギア比を達成する。
【００２７】
フロントブレーキＢ１は、第１キャリアＰＣ１の回転を選択的に停止させるブレーキである。また、フロントブレーキＢ１と並列に第１ワンウェイクラッチＦ１が配置されている。ローブレーキＢ２は、第３サンギアＳ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。２３４６ブレーキＢ３は、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を連結する第３連結メンバＭ３の回転を選択的に停止させるブレーキである。リバースブレーキＢ４は、第４キャリアＰＣ４の回転を選択的に停止させるブレーキである。
【００２８】
ここで、ＡＴＣＵ２０（入力軸回転推定手段）において演算される入力軸ＩＰの回転速度であるタービン回転速度の演算方法について説明する。タービン回転速度は、第１タービン回転速度センサ３の検出値である第１キャリアＰＣ１の回転速度と、第２タービン回転速度センサ４の検出値である第２キャリアＰＣ２の回転速度とに基づいて、以下の（１）式に従って演算される。
【００２９】
ＮＩｎｐｕｔ＝（１＋λ１／λ１）ＮＰＣ２−（１／λ１）ＮＰＣ１    ・・・（１）
ＮＩｎｐｕｔは入力軸ＩＰの回転速度、ＮＰＣ１は第１キャリアＰＣ１の回転速度、ＮＰＣ２は第２キャリアＰＣ２の回転速度、λ１は歯数比をそれぞれ示す。歯数比λ１は以下の（２）式に示すように第２リングギアＲ２の歯数ＺＲ２と第１ピニオンＰ１の歯数ＺＰ１との比である。
【００３０】
λ１＝ＺＲ２／ＺＰ１    ・・・（２）
自動変速機は以上のように構成され、予め記憶された変速マップの変速線に従って車速及びスロットル開度に基づいて１速〜７速の間で変速段の切り換えが行われる。変速マップは車速とスロットル開度によって定まる運転状態が各アップ変速線又は各ダウン変速線を跨ぐことによって変速段の切り換えが判断される。
【００３１】
次に、図２、図３を参照しながら変速ギア機構の作動について説明する。図２は、変速段ごとの各摩擦要素の締結状態を示す締結表であり、○印は当該摩擦要素が締結状態となることを示し、（○）印はエンジンブレーキが作動するレンジ位置が選択されているときに当該摩擦要素が締結状態となることを示す。図３は、各変速段における各回転部材の回転状態を示す共線図である。
【００３２】
１速では、ローブレーキＢ２のみが締結され、第１ワンウェイクラッチＦ１及び第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。またエンジンブレーキ作用時は、フロントブレーキＢ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３がさらに締結される。
【００３３】
第１ワンウェイクラッチＦ１が係合することで、第１キャリアＰＣ１の回転が制止されるので、入力軸ＩＰから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第１遊星ギアセットＧＳ１によって減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ローブレーキＢ２が締結され、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合することで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４の回転が制止されるので、第４リングギアＲ４に入力された回転は、第２遊星ギアセットＧＳ２により減速され、第３キャリアＰＣ３から出力される。
【００３４】
すなわち、１速では、図３の共線図に示すように、入力軸ＩＰの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１で減速され、さらに第２遊星ギアセットＧＳ２で減速され、出力軸ＯＴから出力される。
【００３５】
２速では、ローブレーキＢ２及び２３４６ブレーキＢ３が締結され、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合する。またエンジンブレーキ作用時は、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３がさらに締結される。
【００３６】
２３４６ブレーキＢ３が締結されることで、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転が制止されるので、入力軸ＩＰから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第２遊星ギアＧ２のみによって減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ローブレーキＢ２が締結され、第２ワンウェイクラッチＦ２が係合することで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４の回転が制止されるので、第４リングギアＲ４に入力された回転は、第２遊星ギアセットＧＳ２によって減速され、第３キャリアＰＣ３から出力される。
【００３７】
すなわち、２速では、図３の共線図に示すように、入力軸ＩＰの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１で減速され、さらに第２遊星ギアセットＧＳ２で減速され、出力軸ＯＴから出力される。
【００３８】
３速では、ローブレーキＢ２、２３４６ブレーキＢ３及びダイレクトクラッチＣ２が締結される。
【００３９】
２３４６ブレーキＢ３が締結されることで、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転が制止されるので、入力軸ＩＰから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第２遊星ギアＧ２により減速され、この回転が第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ダイレクトクラッチＣ２が締結されることで、第４遊星ギアＧ４は一体となって回転する。従って、第４遊星ギアＧ４はトルク伝達に関与するが減速作用には関与しない。また、ローブレーキＢ２が締結されることで、第３サンギアＳ３の回転が制止されるので、第４リングギアＲ４と一体に回転する第４キャリアＰＣ４から第２連結メンバＭ２を介して第３リングギアＲ３に入力された回転は、第３遊星ギアＧ３により減速され、第３キャリアＰＣ３から出力される。
【００４０】
すなわち、３速では、図３の共線図に示すように、入力軸ＩＰの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１で減速され、さらに第２遊星ギアセットＧＳ２のうち第３遊星ギアＧ３で減速され、出力軸ＯＴから出力される。
【００４１】
４速では、２３４６ブレーキＢ３、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結される。
【００４２】
２３４６ブレーキＢ３が締結されることで、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転が制止されるので、入力軸ＩＰから第２リングギアＲ２に入力された回転は、第２遊星ギアＧ２のみによって減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。また、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第２遊星ギアセットＧＳ２は一体で回転するので、第４リングギアＲ４に入力された回転は、そのまま第３キャリアＰＣ３から出力される。
【００４３】
すなわち、４速では、図３の共線図に示すように、入力軸ＩＰの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１で減速され、第２遊星ギアセットＧＳ２では減速されることなく、出力軸ＯＴから出力される。
【００４４】
５速では、インプットクラッチＣ１、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結される。
【００４５】
インプットクラッチＣ１が締結されることで、入力軸ＩＰの回転は第２連結メンバＭ２に直接入力される。また、ダイレクトクラッチＣ２及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第２遊星ギアセットＧＳ２は一体で回転するので、入力軸ＩＰの回転は、そのまま第３キャリアＰＣ３から出力される。
【００４６】
すなわち、５速では、図３の共線図に示すように、入力軸ＩＰの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１及び第２遊星ギアセットＧＳ２で減速されることなく、そのまま出力軸ＯＴから出力される。
【００４７】
６速では、インプットクラッチＣ１、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３及び２３４６ブレーキＢ３が締結される。
【００４８】
インプットクラッチＣ１が締結されることで、入力軸ＩＰの回転は第２リングギアに入力されると共に、第２連結メンバＭ２に直接入力される。また、２３４６ブレーキＢ３が締結されることで、第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２の回転は制止されるので、入力軸ＩＰの回転は第２遊星ギアＧ２により減速され、第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。
【００４９】
Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４は一体回転するので、第２遊星ギアセットＧＳ２は、第４リングギアＲ４の回転と、第２連結メンバＭ２の回転とによって規定される回転を第３キャリアＰＣ３から出力する。
【００５０】
すなわち、６速では、図３の共線図に示すように、入力軸ＩＰの回転の一部は第１遊星ギアセットＧＳ１において減速され、第２遊星ギアセットＧＳ２においては増速されて、出力軸ＯＴから出力される。
【００５１】
７速では、インプットクラッチＣ１、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３及びフロントブレーキＢ１が締結され、第１ワンウェイクラッチＦ１が係合する。
【００５２】
インプットクラッチＣ１が締結されることで、入力軸ＩＰの回転は第２リングギアＲ２に入力されると共に、第２連結メンバＭ２に直接入力される。また、フロントブレーキＢ１が締結されることで、第１キャリアＰＣ１の回転は制止されるので、入力軸ＩＰの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１により減速され、この回転は第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。
【００５３】
Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４は一体回転するので、第２遊星ギアセットＧＳ２は、第４リングギアＲ４の回転と、第２連結メンバＭ２の回転とによって規定される回転を第３キャリアＰＣ３から出力する。
【００５４】
すなわち、７速では、図３の共線図に示すように、入力軸ＩＰの回転の一部は第１遊星ギアセットＧＳ１において減速され、第２遊星ギアセットＧＳ２においては増速されて、出力軸ＯＴから出力される。
【００５５】
後退速では、Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３、フロントブレーキＢ１及びリバースブレーキＢ４が締結される。
【００５６】
フロントブレーキＢ１が締結されることで、第１キャリアＰＣ１の回転は制止されるので、入力軸ＩＰの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１により減速され、この回転が第１連結メンバＭ１から第４リングギアＲ４に出力される。
【００５７】
Ｈ＆ＬＲクラッチＣ３が締結されることで、第３サンギアＳ３及び第４サンギアＳ４は一体的に回転し、リバースブレーキＢ４が締結されることで、第２連結メンバＭ２の回転は制止されるので、第２遊星ギアセットＧＳ２では、第４リングギアＲ４の回転が第４サンギアＳ４、第３サンギアＳ３、第３キャリアＰＣ３と、反転しながら伝達され、第３キャリアＰＣ３から出力する。
【００５８】
すなわち、後退速では、図３の共線図に示すように、入力軸ＩＰの回転は第１遊星ギアセットＧＳ１において減速され、第２遊星ギアセットＧＳ２において反転されて、出力軸ＯＴから出力される。
【００５９】
自動変速機は以上のように構成され、車速及びスロットル開度に基づいて設定される変速線に従って、１速〜７速の間で所望の変速段に切り換えられる。
【００６０】
次に、本発明の実施形態の自動変速機における二重掛け替え変速について説明する。
【００６１】
二重掛け替え変速とは、締結状態の二つの摩擦要素を解放すると共に、解放状態の二つの摩擦要素を締結する変速制御である。図２に示す締結表を参照すると、例えば、変速段が７速から４速へと変速する場合は、フロントブレーキＢ１とインプットクラッチＣ１とを解放すると共に、ダイレクトクラッチＣ２と２３４６ブレーキＢ３とを締結することにより変速が行われる。
【００６２】
ここで、上記四つの摩擦要素（フロントブレーキＢ１、インプットクラッチＣ１、ダイレクトクラッチＣ２及び２３４６ブレーキＢ３）のうち一つの摩擦要素を解放し一つの摩擦要素を締結する変速制御の場合は、四つの摩擦要素のうち完全締結状態の摩擦要素が存在するため、自動変速機の入力回転速度（エンジン回転速度）と出力回転速度とをそれぞれ検出することにより変速比の算出が可能であり、変速の進行度が検出できる。すなわち、この回転速度差によって解放側の摩擦要素の差回転（スリップ量）を検出することで、変速中の変速比を検出することができ、締結側の摩擦要素を締結するタイミングを適切に制御できて、変速ショックを防止することができる。
【００６３】
一方で、二重掛け替え変速の場合は、二つの解放要素を解放し、二つの締結要素を締結するという制御が必要となる。ここで、変速中に二つの解放要素を略同時に解放してしまうと、四つの摩擦要素のうち完全締結状態の摩擦要素が存在しないこととなり、入力回転速度と出力回転速度の関係からは変速比を検出することができない。すなわち、変速比から変速の進行度を検出できないので、各摩擦要素の締結、解放のタイミングを求めることができなくなる。そこで、従来は、変速比を検出して変速の進行度を検出するためには、少なくとも一つの摩擦要素が締結状態を維持している必要があった。例えば解放側の第１解放要素を締結状態に維持して、その後、第１解放要素を解放してから、他の摩擦要素の締結、解放制御を行っていた。そのため、従来の二重掛け替え変速では、変速時間が長くなっていた。
【００６４】
そこで本発明の実施形態では、次に説明するように、二重掛け替え変速において、解放側の第１の解放要素を直ちに解放制御すると共に、この第１の解放要素の回転速度差に基づいて、変速の進行度を求め、それぞれの摩擦要素の締結、解放を行うように制御した。
【００６５】
図４は、本発明の実施形態の二重掛け替え変速の制御のフローチャートである。
【００６６】
この図４に示すフローチャートは、ＡＴＣＵ２０が二重掛け替え変速を行うことを決定した場合に実行される。
【００６７】
なお、本実施形態の二重掛け替え変速は、自動変速機への入力トルクが小さいか略ゼロの状態から、たとえばアクセルペダルが踏み込まれることにより入力トルクが大きくなった場合に実施する。自動変速機への入力トルクが大きい場合からさらにアクセルペダルが踏み込まれた場合における変速時では、二重掛け替え変速は行わない。入力トルクが０よりも大きい、例えばアクセルペダルが大きく踏み込まれている状態から要求トルクが増大した（アクセルペダルが踏み増される）場合は、変速開始時のトルクの立ち上りが早いため変速の進行が速くなり、締結側の摩擦要素のチャージ制御等の油圧供給が間に合わなくなり締結のショックが大きくなる。したがって、入力トルクが０よりも大きい状態から要求トルクが増大した（アクセルペダルが踏み増された）場合は、ショックの抑制を目的として二重掛け替え変速は行わない。
【００６８】
まずＡＴＣＵ２０は、二重掛け替え変速における解放側と締結側の摩擦要素をそれぞれ決定する（Ｓ１１０）。ここでは、解放側の二つの摩擦要素をそれぞれ第１解放要素、第２解放要素とし、締結側の二つの摩擦要素をそれぞれ第１締結要素、第２締結要素とする。これら摩擦要素をどのように決定するかは、図２の締結表に基づいて、後述するように解放側の第１解放要素と第２解放要素とを決定してから、対応する第１締結要素と第２締結要素とを決定する。
【００６９】
ステップＳ１１０の処理の後、ＡＴＣＵ２０は、次に説明するステップＳ１２０、Ｓ２１０、Ｓ３１０及びＳ４１０の処理を、略同時にそれぞれ並列して実行する。
【００７０】
ステップＳ１２０において、ＡＴＣＵ２０は、第１解放要素を直ちに完全解放状態へと解放制御する。具体的には、ＡＴＣＵ２０は、第１解放要素への指示値を完全締結状態から完全解放状態までパルス的に低下させる。これにより、第１解放要素への供給油圧がドレンされて第１解放要素のトルク伝達容量がゼロになるようにＣＶＵ３０に指令を行う。これにより、第１解放要素は締結状態から完全解放状態へと直ちに制御される。
【００７１】
次に、ＡＴＣＵ２０は、第１解放要素における差回転を検出して、第１解放要素における回転変化の進行度が所定の進行度以上となったか否かを判定する（Ｓ１３０）。具体的には、第１解放要素における回転変化の進行度が進み、第１締結要素における差回転がゼロまたは第１締結要素を締結してもショックとならない差回転となった場合に、進行度が所定の進行度以上となったと判定する。第１締結要素における差回転は、第１遊星ギアＧ１における第１リングギアＲ１、第１キャリアＰＣ１、第１サンギアＳ１の各回転速度から算出される。具体的には、第１タービン回転速度センサ３に基づき第１キャリアＰＣ１の回転速度を検出し、第２タービン回転速度センサ４に基づき第１リングギアＲ１の回転速度を検出し、第１遊星ギアＧ１の歯数比から第１サンギアＳ１の回転速度を算出する。第１締結要素（２３４６ブレーキＢ３）は第１サンギアＳ１に連結しているため、第１サンギアＳ１の回転速度が第１締結要素における差回転となる。
【００７２】
第１解放要素における回転変化の進行度が所定の進行度に満たない場合はステップＳ１３０を繰り返し、第１解放要素の解放状態への制御のまま待機する。第１解放要素における回転変化の進行度が所定の進行度以上となった場合は、ステップＳ１４０に移行して、ＡＴＣＵ２０は、第１フラグを成立させる。その後、ステップＳ１２０からＳ１４０の処理は一旦終了し、ステップＳ２１０、Ｓ３１０又はＳ４１０からの制御が実行される。
【００７３】
ステップＳ２１０において、ＡＴＣＵ２０は、第１締結要素の締結を開始する準備としてチャージ制御を行う。チャージ制御とは、解放状態の第１締結要素の制御油圧を一旦所定の値まで上昇させて、第１締結要素のピストンをタッチさせ摩擦要素の隙間を縮小させる制御である。チャージ制御の後、ＡＴＣＵ２０は、第１締結要素の制御油圧を、締結を待機するための待機状態に制御する（Ｓ２２０）。
【００７４】
次に、ＡＴＣＵ２０は、第１フラグ及び第３フラグが成立しているか否かを判定する（Ｓ２３０）。第１フラグ及び第３フラグのいずれか一方が成立していない場合は、ステップＳ２２０に戻り、第１締結要素を待機状態に維持する。
【００７５】
第１フラグ及び第３フラグが共に成立していると判定した場合は、ステップＳ２４０に移行して、第１締結要素が締結状態となるようにＣＶＵ３０への指令を行う。これにより第１締結要素が締結状態へと制御される。その後、ステップＳ２１０からＳ２４０の処理は一旦終了し、ステップＳ１１０、Ｓ３１０又はＳ４１０からの制御が実行される。
【００７６】
ステップＳ３１０において、ＡＴＣＵ２０は、第２解放要素の解放制御を開始する。具体的には、ＡＴＣＵ２０は、第２解放要素への供給油圧を徐々にドレンして第２解放要素のトルク伝達容量が低下するようにＣＶＵ３０に指令を行う。これにより、第２解放要素は締結状態から解放状態へと制御される。
【００７７】
次に、ＡＴＣＵ２０は、第２解放要素における差回転を検出して、第２解放要素がスリップを開始したか否かを判定する（Ｓ３２０）。第２解放要素がスリップしていないと判定した場合は、ステップＳ３１０に戻り、第２解放要素の解放制御のまま待機する。
【００７８】
第２解放要素がスリップを開始したと判定したらステップＳ３３０に移行し、ＡＴＣＵ２０は、第３フラグを成立させる（Ｓ３３０）。第２解放要素のスリップ（差回転）については、エンジン回転速度センサ２と、自動変速機に備えられる回転速度センサ（例えば第２タービン回転速度センサ４）と、により検出される。
【００７９】
次に、ＡＴＣＵ２０は、ステップＳ３１０で開始した第２解放要素の解放制御を継続すると共に（ステップＳ３４０）、第２解放要素における差回転を検出して、第２解放要素における回転変化の進行度が所定の進行度以上となったか否かを判定する（Ｓ３５０）。具体的には、第２解放要素における回転変化の進行度が進み、第２締結要素における差回転がゼロまたは第２締結要素が締結してもショックとならない差回転となった場合に、進行度が所定の進行度となったと判定する。
【００８０】
第２解放要素における回転変化の進行度が所定の進行度に満たない場合はステップＳ３４０を繰り返し、第２解放要素の解放状態への制御のまま待機する。第２解放要素における回転変化の進行度が所定の進行度以上となった場合は、ステップＳ３６０に移行して、ＡＴＣＵ２０は、第４のフラグを成立させる。その後、ステップＳ３１０からＳ３６０の処理は一旦終了し、ステップＳ１１０、Ｓ２１０又はＳ４１０からの制御が実行される。
【００８１】
ステップＳ４１０において、ＡＴＣＵ２０は、第２締結要素の締結を開始する準備としてチャージ制御を行う。チャージ制御の後、ＡＴＣＵ２０は、第２締結要素の制御油圧を締結のための待機状態に制御する（Ｓ４２０）。このときのチャージ制御は、上述したＳ２１０と同じである。
【００８２】
次に、ＡＴＣＵ２０は、第２フラグ及び第４フラグが成立しているか否かを判定する（Ｓ４３０）。第２フラグ及び第４フラグのいずれか一方が成立していない場合は、ステップＳ４２０に戻り、第２締結要素を待機状態に維持する。
【００８３】
第２フラグ及び第４フラグが共に成立していると判定した場合は、ステップＳ４４０に移行して、第２締結要素が締結状態となるようにＣＶＵ３０への指令を行う。これにより第２締結要素が締結状態へと制御される。
【００８４】
第２締結要素が締結状態となった場合は、本フローチャートによる制御が終了する。
【００８５】
このような制御によって、第１解放要素及び第２解放要素が解放状態となり、第１締結要素及び第２締結要素が締結状態となる。この結果、二重掛け替え変速が完了する。
【００８６】
図５は、本発明の実施形態の二重掛け替え変速のタイムチャートである。
【００８７】
図５において、縦軸に第１解放要素、第２解放要素、第１締結要素及び第２締結要素それぞれの指令値を、横軸に時間を示す。指令値は、これら締結要素の締結力（トルク伝達容量）を制御する油圧の指令値である。
【００８８】
図５において、二点鎖線が第１解放要素を、鎖線が第２解放要素を、一点鎖線（細線及び太線）が第１締結要素を、実線が第２締結要素を、それぞれ示す。
【００８９】
タイミングｔ０において、ＡＴＣＵ２０が二重掛け替え変速を行うことを決定した場合は、二重掛け替え変速における解放側の第１締結要素及び第２解放要素と、締結側の第１締結要素及び第２締結要素を決定する。
【００９０】
これを受けて、ＡＴＣＵ２０は、タイミングｔ１において、図４のステップＳ１２０、Ｓ２１０、Ｓ３１０及びＳ４１０からの処理をそれぞれ並列して実行する。
【００９１】
まず、ステップＳ１２０において、ＡＴＣＵ２０は、第１解放要素を完全解放状態に制御する。このとき、第１解放要素が直ちに完全解放状態となるように、指令値を締結状態から最低値（例えば、ゼロ）まで低下する。ＡＴＣＵ２０は、指令に基づいて第１解放要素の回転変化の進行度を検出し（Ｓ１３０）、回転変化が所定値よりも大きくなった、すなわち、第１解放要素が解放状態となったと判定した場合に第１フラグを成立させる（Ｓ１４０）。
【００９２】
ステップＳ２１０において、ＡＴＣＵ２０は、第１締結要素のチャージ制御を行う。チャージ制御では、第１締結要素の制御値を一旦所定の大きさまで上昇させた後、この制御値よりも低い制御値に設定する。これにより第１締結要素のチャージが完了する(タイミングｔ２)。チャージ制御完了後は、指令値をスタンバイ状態として待機する(ステップＳ２２０、タイミングｔ３)。
【００９３】
ステップＳ３１０において、ＡＴＣＵ２０は、第２解放要素を解放側に制御する。第２解放要素は、トルクを伝達する分担率が大きいため、直ちに解放状態に制御せず、スリップ状態に制御する。
【００９４】
このとき、第２解放要素の回転変化により第２解放要素がスリップを開始したと判定した場合は第３フラグを成立させる。またさらに、第２解放要素の回転変化が所定値よりも大きくなった、すなわち、第２解放要素が所定のスリップ量となったことを判定した場合は、第４フラグを成立させる。
【００９５】
ステップＳ４１０において、ＡＴＣＵ２０は、第２締結要素のチャージ制御を行う(タイミングｔ２)。チャージ制御完了後は、指令値をスタンバイ状態として待機する(ステップＳ４２０、タイミングｔ３)。
【００９６】
次に、第１締結要素のステップＳ２３０の判定において、第１フラグ及び第３フラグが共に成立していると判定した場合、すなわち、第１解放要素が解放状態となり、第２解放要素がスリップを開始したと判定した場合は、ＡＴＣＵ２０は、第１締結要素を締結状態に制御する（タイミングｔ４）。このとき、第２フラグを成立させる。
【００９７】
第１締結要素が締結状態となるまでは、第１解放要素及び第２解放要素の回転速度差に基づいて制御を行うが、第１締結要素が締結を完了した後は、変速比が確定するので、この変速比（入力回転速度と出力回転速度との差）に基づいて制御を行う。
【００９８】
第２締結要素のステップＳ４３０の判定において、第２フラグ及び第４フラグが共に成立していると判定した場合、すなわち、第１締結要素が締結状態となり、第２解放要素のスリップ量が所定量以上であると判定した場合は、ＡＴＣＵ２０は、第２締結要素を締結状態に制御する（タイミングｔ５）。
【００９９】
これにより、第１、第２締結要素が締結を完了し、第１、第２解放要素は解放される。この結果、二重掛け替え変速が完了する(タイミングｔ６)。
【０１００】
第１締結要素を締結する場合（タイミングｔ４、図４のステップＳ２４０）は、直ちに締結状態に制御するのではなく、一旦第１締結要素をスリップ状態に制御した後に、最大の締結量に制御して締結状態に制御するようにしてもよい（細一点鎖線で示す）。このようにすることにより、第１締結要素の締結において、例えば油圧や部品制度のバラツキにより第1締結要素の回転速度差がゼロ又はゼロ付近でない場合であっても、一旦スリップ状態としてから締結することにより、締結ショックを抑えることができる。
【０１０１】
図６Ａから図６Ｄは、本発明の実施形態の二重掛け替え変速に関わる各回転部材の回転状態を示す共線図である。
【０１０２】
図６Ａは、変速段が７速の状態を示す。図６Ｄは変速段が４速の状態を示す。図６Ｂ及び図６Ｃは、７速から４速への変速における二重掛け替え変速の過程を示す。
【０１０３】
図６Ａにおいて、入力軸ＩＰの回転は、インプットクラッチＣ１（図中菱形◇で示す）から、フロントブレーキＢ１（図中三角形△で示す）及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３（図中四角形□で示す）の締結状態により、出力軸ＯＴに出力される。変速段が７速では、これらフロントブレーキＢ１、インプットクラッチＣ１及びＨ＆ＬＲクラッチＣ３は締結状態である。
【０１０４】
この状態から変速段を４速に変速する場合を考える。変速段を７速から４速に変速する場合は、図２の締結図に示すように、締結状態のフロントブレーキＢ１及びインプットクラッチＣ１を解放状態とし、解放状態のダイレクトクラッチＣ２（図中黒塗円●で示す）及び２３４６ブレーキＢ３（図中二重円◎で示す）を締結状態に制御する。すなわち二重掛け替え変速が行われる。
【０１０５】
ＡＴＣＵ２０は、二重掛け替え変速を行うと決定した場合には、フロントブレーキＢ１及びインプットクラッチＣ１をそれぞれ第１解放要素及び第２解放要素として決定する。また、ダイレクトクラッチＣ２及び２３４６ブレーキＢ３をそれぞれ第１締結要素及び第２締結要素として決定する。
【０１０６】
そして、前述のフローチャートのように、ＡＴＣＵ２０は、第１及び第２解放要素を解放させる。
【０１０７】
具体的には、第１解放要素であるフロントブレーキＢ１は、直ちに解放状態に制御され、第２解放要素であるインプットクラッチＣ１はスリップ状態に制御される。これにより、入力軸ＩＰとインプットクラッチＣ１との共線の傾きを保ったまま、インプットクラッチＣ１のスリップにより入力軸ＩＰの回転速度が上昇する(図６Ｂ)。
【０１０８】
ここで、フロントブレーキＢ１の回転変化の進行度が所定の進行度以上となった場合、すなわち、入力軸ＩＰの回転速度に基づき第１締結要素である２３４６ブレーキＢ３を締結状態に制御するのに十分な回転速度となったときに第１フラグを成立させる。すなわち、図６Ｂにおいて、入力軸ＩＰの回転上昇によりインプットクラッチＣ１との共線が２３４６ブレーキＢ３に接近し、２３４６ブレーキＢ３を締結するときのショックが発生しない程度に十分な回転速度となったときに、第１フラグを成立させる。また、インプットクラッチＣ１が所定のスリップ状態となった場合に第３フラグを成立させる。これにより、第１締結要素である２３４６ブレーキＢ３を締結状態に制御する。この結果、入力軸ＩＰの回転が２３４６ブレーキＢ３により係止される(図６Ｃ)。
【０１０９】
さらに、２３４６ブレーキＢ３が締結状態となったときに第２フラグを成立させ、インプットクラッチＣ１の回転変化の進行度が所定の進行度以上となった場合に第４フラグを成立させる。第４フラグの成立により、第２締結要素であるダイレクトクラッチＣ２を締結状態に制御する。これにより、出力軸ＯＴとダイレクトクラッチＣ２との間の傾きが略水平となる。
【０１１０】
この結果、ダイレクトクラッチＣ２が締結状態となり、変速段が４速に変速される（図６Ｄ）。
【０１１１】
次に、第１解放要素及び第２解放要素の決定について説明する。
【０１１２】
前述のように、本実施形態では、第１解放要素をフロントブレーキＢ１とし、第２解放要素をインプットクラッチＣ１として設定した。ここで、例えば、第１解放要素をインプットクラッチＣ１とし、フロントブレーキＢ１を第２解放要素として設定した場合について考える。
【０１１３】
この場合、図６Ａにおいて、まず第１解放要素であるインプットクラッチＣ１を解放状態として、第２解放要素であるフロントブレーキＢ１をスリップ状態に制御することとなる。このように制御した場合は、入力軸ＩＰとインプットクラッチＣ１との共線の移動がフロントブレーキＢ１のスリップ量に依存する。すなわち、入力軸ＩＰの回転が変化しにくいため、２３４６ブレーキＢ２における回転速度が低下しにくく、２３４６ブレーキＢ３を締結する際にショックが大きくなる。
【０１１４】
一方で、前述のように第１解放要素をフロントブレーキＢ１とし、第２解放要素をインプットクラッチＣ１として設定した場合は、入力軸ＩＰとインプットクラッチＣ１との共線は、フロントブレーキＢ１が解放状態であるため入力軸ＩＰの変化が起こりやすい。そのため、２３４６ブレーキＢ３における回転速度差を低下させることができ、２３４６ブレーキＢ３を締結する際、変速ショックを抑えることができる。
【０１１５】
図７は、本発明の実施形態の変速段が７速から４速への変速時におけるトルクの変動を示す説明図である。
【０１１６】
図７において、横軸に変速機の入力トルクを、縦軸に変速機の入力軸ＩＰの回転速度の変化（入力軸角加速度）をそれぞれ示す。変速段が７速時を図中菱形◇で示し、第１解放要素であるフロントブレーキＢ１を解放したときを図中四角形□で示し、第２解放要素であるインプットクラッチＣ１を解放したときを図中三角形△で示し、フロントブレーキＢ１及びインプットクラッチＣ１を同時に解放したときを図中円形○で示す。
【０１１７】
変速段が７段の場合は、各摩擦要素は締結状態であるので、入力トルクの変化に対して入力軸ＩＰの回転変化は発生しない。
【０１１８】
ここで、インプットクラッチＣ１を解放した場合は、入力トルクの変化に対して入力軸ＩＰの回転が大きく変化する。すなわち、第２解放要素であるインプットクラッチＣ１は変速段が７速におけるトルクの分担比が大きい。
【０１１９】
一方、フロントブレーキＢ１を解放した場合は、入力トルクの変化に対して入力軸ＩＰの回転変化は小さい。すなわち、第１解放要素であるフロントブレーキＢ１は変速段が７速におけるトルクの分担比が小さい。
【０１２０】
従って、二重掛け替え変速において、第１解放要素をトルクの分担比が小さいフロントブレーキＢ１に設定し、第２解放要素をトルクの分担比が大きいインプットクラッチＣ１に設定する。このように設定することにより、第１解放要素であるフロントブレーキＢ１を直ちに解放状態に制御しても、第２解放要素であるインプットクラッチＣ１によってトルクを伝達することにより、エンジンＥｇの回転の吹け上がりを抑えて二重掛け替え変速を行うことができる。
【０１２１】
なお、図１に示すように、インプットクラッチＣ１は、入力側に位置する第１遊星ギアセットＧＳ１と出力側に位置する第２遊星ギアセットＧＳ２との間に位置する。すなわち、これら二つの遊星ギアセットのトルクを連結するように作用するものであり、トルクの分担比が大きいのである。
【０１２２】
次に、前述の図４のフローチャートのステップＳ３５０における、第２解放要素における回転変化の所定の進行度について説明する。
【０１２３】
図８は、本発明の実施形態の二重掛け替え変速における２３４６ブレーキＢ３締結時に発生するショックの説明図である。
【０１２４】
図８において、縦軸は２３４６ブレーキＢ３の締結時のショックの大きさを示し、横軸に２３４６ブレーキＢ３のトルク容量を示す。
【０１２５】
図８において、インプットクラッチＣ１を締結状態としたときの２３４６ブレーキＢ３のショックの大きさ（図中四角形□で示す）と、インプットクラッチＣ１をスリップ状態としたときの２３４６ブレーキＢ３のショックの大きさ（図中菱形◇で示す）とをそれぞれ示す。
【０１２６】
インプットクラッチＣ１を締結状態とした場合は、２３４６ブレーキＢ３を締結する際のトルク容量の変化に対して、２３４６ブレーキＢ３の締結時ショックの大きさが大きくなる。一方で、インプットクラッチＣ１をスリップ状態とした場合は、２３４６ブレーキＢ３を締結する際のトルク容量の変化に対して２３４６ブレーキＢ３の締結時ショックの大きさが、締結状態と比較して小さくなっている。
【０１２７】
このような特性のため、例えば、２３４６ブレーキＢ３に許容される締結時のショックの大きさが０．０２〜−０．０２［Ｇ］の範囲であるとした場合に、スリップ状態とした場合では、より幅広いトルク容量で２３４６ブレーキＢ３を締結することができる。
【０１２８】
従って、前述の図４のフローチャートのステップＳ３２０において、インプットクラッチＣ１のスリップ量が十分となった時に第３フラグを成立させて、第１締結要素である２３４６ブレーキＢ３を締結状態に制御することで、摩擦要素の締結ショックを防止することができる。
【０１２９】
なお、第２解放要素であるインプットクラッチＣ１のスリップ量は、車速に応じて変更してもよい。すなわちインプットクラッチＣ１がスリップ状態であるときに伝達するトルク容量を、車速に基づいて変化させる。
【０１３０】
図９は、本発明の実施形態の車速と変速前後の回転変化の幅の大きさの説明図である。
【０１３１】
図９に示す例は、低車速（５０ｋｍ／ｈ）での第１変速段から第２変速段への変速前後の回転変化の幅と、高車速（１００ｋｍ／ｈ）での第１変速段から第２変速段への変速前後の回転変化の幅とを示す。第１変速段は７速でありギア比が１．０であり、第２変速段が４速でありギア比が２．０であるとする。
【０１３２】
図９を参照すると、低車速では、第１変速段におけるエンジンＥｇの回転速度は１０００［ｒｐｍ］であり、第２変速段ではエンジンＥｇの回転速度は２０００［ｒｐｍ］である。変速前後での回転変化の幅は１０００［ｒｐｍ］である。
【０１３３】
一方で、高車速の場合は、第１変速段におけるエンジンＥｇの回転速度は２０００［ｒｐｍ］であり、第２変速段ではエンジンＥｇの回転速度は４０００［ｒｐｍ］である。変速前後での回転変化の幅は２０００［ｒｐｍ］である。
【０１３４】
従って、低車速の場合よりも高車速の場合は、変速前後での回転変化の幅は略倍大きい。
【０１３５】
これは、同じ変速制御でも車速が違うことで、回転変化が大きく異なることを示している。二重掛け替え変速において、車速によらず変速時間を同一にする場合は、変速途中の回転変化を同一の時間で行う必要がある。言い換えると、車速が高い場合はより回転変化を大きく制御する必要があるため、第２解放要素がスリップ状態におけるトルク伝達容量を小さくする。
【０１３６】
本実施形態の二重掛け替え変速では、変速制御の途中の回転変化は第２解放要素をスリップ制御することにより行われる。従って、第２解放要素がスリップ状態のときのスリップ量、すなわち、第２解放要素が伝達するトルク容量を、車速が高いほど小さく制御することで、回転変化を起こしやすくして、車速によらず変速時間を同一に制御することができる。
【０１３７】
第２解放要素のスリップ量を変速の進行度に応じて可変としてもよい。すなわち、変速の進行度が早い場合はスリップ量を制御してトルク容量を大きくし、変速の進行度が遅い場合はスリップ量を制御してトルク容量を小さくするように制御してもよい。このように制御することで、油圧や各摩擦要素のバラツキによる変速速度の変化を制御することができる。
【０１３８】
以上のように、本発明の実施形態では、複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源であるエンジンＥｇの回転速度を変速して出力する自動変速機の制御装置であるＡＴＣＵ２０に関する。摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に二重掛け替え変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有する。ＡＴＣＵ２０は、第１変速段から第２変速段に変速するときに、第１解放要素を解放状態に制御してから第１締結要素を締結させ、前記第１締結要素の締結が完了してから、前記第２解放要素の解放を完了させる制御及び前記第２締結要素の締結を完了させる制御を行う。変速が開始されたときに、第１解放要素を、直ちにトルクを伝達しない完全解放状態に制御すると共に第２解放要素をスリップ状態に制御して、第１締結要素及び第２締結要素を締結状態に制御する。
【０１３９】
このように制御することによって、第１解放要素及び第２解放要素を解放すると共に、第１締結要素及び第２締結要素と締結する二重掛け替え変速において、第１解放要素を直ちに完全解放状態に制御するので、変速時間を短縮することができる。
【０１４０】
変速に際して、第１解放要素を直ちに完全解放状態に制御する。この制御は、第１解放要素への指示値を完全締結状態から完全解放状態までパルス的に低下させて（油圧を完全にドレンして）、可能な限り第１解放要素を早く解放させる制御を行うものである。これは、従来技術のように、第１解放要素が締結状態で制御される期間を経て完全解放状態とする制御とは異なる。従来技術のように第１解放要素を締結状態に維持するのではなく、スリップ状態に維持する期間を経た後、完全解放状態とする制御を行うことも考えられるが、このような制御とも異なる。
【０１４１】
第１変速段において、第１解放要素が伝達するトルクが、第２解放要素が伝達するトルクよりも大きくなるように、各摩擦要素を設定する。
【０１４２】
通常、締結側の摩擦要素の回転速度差が大きい状態で締結制御するとショックが大きくなる。さらに、エンジン回転速度の吹け上がりが生じると締結側の摩擦要素の回転速度差の変化速度が早くなり、ショックが小さい回転速度差がゼロ又はゼロ付近で締結させることが難しくなる。これに対して、トルク分担比の大きい第２解放要素をスリップ状態としてトルクを伝達することで、エンジン回転速度の吹け上がりを抑制することができる。これにより、締結側の摩擦要素の回転速度差の変化速度を低減させて、回転速度差がゼロ又はゼロ付近で締結させることができるので、ショックを低減することができる。
【０１４３】
第２解放要素をスリップ状態に制御したとき、車速が高いほど前記スリップ状態において伝達されるトルクを小さくするので、車速の大きさによらず変速時間を一定とすることができる。
【０１４４】
第１締結要素を締結した後に第２締結要素を締結し、第１締結要素は、第１解放要素が解放制御を開始されてから、第１解放要素の解放に伴って回転変化する回転部材（例えば入力軸ＩＰ）が所定の回転変化以上となった場合に締結制御される。
【０１４５】
二重掛け替え変速中は第１、第２解放要素及び第１、第２締結要素はいずれも締結状態ではないので変速途中の変速比が確定せず、変速途中の変速比に基づいて変速の進行度を検出することができない。このため、従来は締結要素を締結するタイミングを制御できなかった。一方で本発明の実施形態では、第１解放要素の解放に伴い回転部材の回転速度の変化量に基づいて締結のタイミングを制御できる。
【０１４６】
第１締結要素の締結において、第２解放要素をスリップ状態とすることで、第１締結要素に差回転が生じている場合であっても締結によるショックを低減することができる。
【０１４７】
第１締結要素を締結した後に第２締結要素を締結し、第２締結要素は、第２解放要素がスリップ状態に制御された後に締結状態に制御されるので、第２解放要素における回転速度差を小さく制御するので、第２締結要素の締結時のショックを抑制することができる。
【０１４８】
第１締結要素を締結制御するときは、第１締結要素の最大の締結力よりも小さい締結力で締結制御するので、第１締結要素を締結するときのショックを抑制することができる。
【０１４９】
自動変速機への入力トルクが０よりも大きい場合であって駆動力源への要求トルクが増加した場合は、第１変速段から第２変速段への二重掛け替え変速を禁止する。すなわち、入力トルクが大きい状態でアクセルペダルの踏み増しによる第１変速段から第２変速段への変速では、変速開始時のトルクの立ち上がりが早く、第１、第２解放要素を所望のタイミングで締結させることが難しくなり、ショックを抑制することができなくなる。したがって、このような状態では二重掛け替え変速を禁止して、ショックの抑制を優先する。
【０１５０】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。例えば、変速開始と共に第１解放要素を直ちに解放させたが、これに限られることはなく、変速開始から所定時間経過後に第１解放要素を解放させるようにしてもよい。
【０１５１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１５２】
本願は、２０１２年８月９日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１７７５６１に基づく優先権を主張する。これらの出願のすべての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
2014024790.tif 000003
【図２】
2014024790.tif 000004
【図３】
2014024790.tif 000005
【図４】
2014024790.tif 000006
【図５】
2014024790.tif 000007
【図６Ａ】
2014024790.tif 000008
【図６Ｂ】
2014024790.tif 000009
【図６Ｃ】
2014024790.tif 000010
【図６Ｄ】
2014024790.tif 000011
【図７】
2014024790.tif 000012
【図８】
2014024790.tif 000013
【図９】
2014024790.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月6日(2014.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御装置において、
前記摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、
前記第１変速段から前記第２変速段に変速するときに、前記第１解放要素を解放状態に制御してから前記第１締結要素を締結させ、前記第１締結要素の締結が完了してから、前記第２解放要素の解放を完了させる制御及び前記第２締結要素の締結を完了させる制御を行い、
前記変速が開始されたときに、前記第１解放要素をトルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御すると共に前記第２解放要素をスリップ状態に制御した後に、前記第１締結要素及び前記第２締結要素を締結状態に制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１変速段において、前記第２解放要素が伝達するトルクが、前記第１解放要素が伝達するトルクよりも大きい
自動変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第２解放要素を前記スリップ状態に制御したとき、車速が高いほど前記スリップ状態において伝達されるトルク容量を小さく制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結した後に前記第２締結要素を締結し、
前記第１締結要素は、前記第１解放要素が解放状態への制御を開始されてから、前記第１解放要素の解放に伴って回転する回転部材の回転速度の変化量及び前記第２解放要素のスリップ状態に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項５】
請求項４に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素は、前記第２解放要素のスリップ状態に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結した後に前記第２締結要素を締結し、
前記第２締結要素は、前記第２解放要素の解放に伴って回転する回転部材の回転速度の変化量に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結状態に制御するときは、前記第１締結要素の最大の締結力よりも小さい締結力で締結状態に制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記自動変速機への入力トルクが０よりも大きい場合であって前記駆動力源への要求トルクが増加した場合は、前記第１変速段から前記第２変速段への変速を実行しない
自動変速機の制御装置。
【請求項９】
複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御方法において、
前記摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、
前記第１変速段から前記第２変速段への変速が開始されたときに、前記第１解放要素を、トルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御すると共に前記第２解放要素をスリップ状態に制御する手順と、
前記第１解放要素が完全解放状態に制御されると共に前記第２解放要素がスリップ状態に制御された後に、前記第１締結要素を締結させ、前記第１締結要素の締結が完了してから、前記第２解放要素の解放を完了させる制御及び前記第２締結要素の締結を完了させる制御を行う手順と、
を備えることを特徴とする自動変速機の制御方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月3日(2015.12.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御装置において、
前記摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、
前記第１変速段から前記第２変速段に変速するときに、前記第１解放要素を解放状態に制御してから前記第１締結要素を締結させ、前記第１締結要素の締結が完了してから、前記第２解放要素の解放を完了させる制御及び前記第２締結要素の締結を完了させる制御を行い、
前記変速が開始されたときに、前記第１解放要素をトルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御すると共に前記第２解放要素をスリップ状態に制御した後に、前記第１締結要素及び前記第２締結要素を締結状態に制御し、
前記第２解放要素を前記スリップ状態に制御したとき、車速が高いほど前記スリップ状態において伝達されるトルク容量を小さく制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１変速段において、前記第２解放要素が伝達するトルクが、前記第１解放要素が伝達するトルクよりも大きい
自動変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結した後に前記第２締結要素を締結し、
前記第１締結要素は、前記第１解放要素が解放状態への制御を開始されてから、前記第１解放要素の解放に伴って回転する回転部材の回転速度の変化量及び前記第２解放要素のスリップ状態に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素は、前記第２解放要素のスリップ状態に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結した後に前記第２締結要素を締結し、
前記第２締結要素は、前記第２解放要素の解放に伴って回転する回転部材の回転速度の変化量に基づいて、締結状態に制御される
自動変速機の制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の自動変速機の制御装置であって、
前記第１締結要素を締結状態に制御するときは、前記第１締結要素の最大の締結力よりも小さい締結力で締結状態に制御する
自動変速機の制御装置。
【請求項７】
複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御方法において、
前記摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、
前記第１変速段から前記第２変速段への変速が開始されたときに、前記第１解放要素を、トルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御すると共に前記第２解放要素をスリップ状態に制御する手順と、
前記第１解放要素が完全解放状態に制御されると共に前記第２解放要素がスリップ状態に制御された後に、前記第１締結要素を締結させ、前記第１締結要素の締結が完了してから、前記第２解放要素の解放を完了させる制御及び前記第２締結要素の締結を完了させる制御を行う手順と、
前記第２解放要素を前記スリップ状態に制御したとき、車速が高いほど前記スリップ状態において伝達されるトルク容量を小さく制御する手順と
を備える自動変速機の制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の一実施態様によれば、複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御装置に適用される。この自動変速機の制御装置において、摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに、解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有する。第１変速段から第２変速段に変速するときに、第１解放要素を解放状態に制御してから第１締結要素を締結させ、第１締結要素の締結が完了してから、第２解放要素の解放を完了及び第２締結要素の締結を完了させる制御を行い、この変速が開始されたときに、第１解放要素を、トルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御すると共に第２解放要素をスリップ状態に制御して、第１締結要素及び第２締結要素を締結状態に制御し、第２解放要素をスリップ状態に制御したとき、車速が高いほどスリップ状態において伝達されるトルク容量を小さく制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明の別の実施態様によれば、複数の摩擦要素を締結及び解放することにより所定の変速段に設定して、駆動力源の回転速度を変速して出力する自動変速機の制御方法に適用される。摩擦要素は、第１変速段から第２変速段に変速するときに解放される第１解放要素及び第２解放要素と、締結される第１締結要素及び第２締結要素とを有し、第１変速段から第２変速段への変速が開始されたときに、第１解放要素を、トルクを伝達しない完全解放状態へと直ちに制御する手順と、第１解放要素が完全解放状態に制御されてから第１締結要素を締結させ、第１締結要素の締結が完了してから、第２解放要素の解放を完了させる制御及び第２締結要素の締結を完了させる制御を行う手順と、第２解放要素をスリップ状態に制御したとき、車速が高いほどスリップ状態において伝達されるトルク容量を小さく制御する手順と、
を備える。
【国際調査報告】
2014024790.tif 000015
2014024790.tif 000016