(57)【要約】【課題】複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速において、摩擦係合要素を係合させるための準備に必要な時間の管理を適切に行う。【解決手段】複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行する場合、第１番目の目標中間変速段および第２番目の目標中間変速段を抽出し（ＳＴ３，ＳＴ４）、現在の変速における変速前の変速段と、現在の変速の次に実行される変速の目標変速段である第２番目の目標中間変速段との同期回転速度の差から目標入力軸回転速度変化率を算出する（ＳＴ５）。これにより、第２番目の目標中間変速段に至る前段階の変速制御での変速時間が極端に短くなって第２番目の中間変速段を成立させる際に係合する摩擦係合要素の作動油圧室への作動油の供給によって実現するクラッチパックのパック詰めが間に合わなくなるといった状況を回避できる。【選択図】図５
2018013159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの１つを成立させると共に、現変速段と運転状態に応じて要求される要求変速段との間に２段以上の変速段差が生じた場合に、変速段を２段以上飛び越す飛び越し変速が可能な有段式の自動変速機に適用される制御装置において、
変速時の制御目標値として目標入力軸回転速度変化率を設定するものであって、
前記現変速段と前記要求変速段との間に３段以上の変速段差が生じて、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行する場合、それぞれの中間変速段に対して、その中間変速段を目標変速段とする変速から、当該中間変速段の次に目標とする変速段を目標変速段とする変速までの２段階の変速の変速前後における変速機入力軸の同期回転速度の差に基づいて、当該２段階の変速の前記目標入力軸回転速度変化率を設定する回転速度変化率設定部を備えていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の自動変速機の制御装置において、
複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速として飛び越しダウンシフトを実行するに際し、前記現変速段よりもローギヤ側であって且つ前記要求変速段以上の変速段のうち、前記現変速段から変速される場合に一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能であり且つその変速が行われたと仮定した場合の変速前後における変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値以下となる変速段を第１番目の目標変速段として抽出する第１目標変速段抽出部と、
前記第１番目の目標変速段よりもローギヤ側であって且つ前記要求変速段以上の変速段のうち、前記第１番目の目標変速段から変速される場合に一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能であり且つその変速が行われたと仮定した場合の変速前後における変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値以下となる変速段を第２番目の目標変速段として抽出する第２目標変速段抽出部とを備え、
前記回転速度変化率設定部は、前記第１番目の目標変速段を目標とする変速から、前記第２番目の目標変速段を目標とする変速までの２段階の変速の変速前後における変速機入力軸の同期回転速度の差に基づいて、当該２段階の変速の前記目標入力軸回転速度変化率を設定するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の自動変速機の制御装置において、
前記回転速度変化率設定部は、前記２段階の変速のうちの後段側の変速における目標変速段を成立させる際に係合側となる摩擦係合要素の作動油圧室への作動油の供給によって実現するクラッチパックのパック詰めに要する時間が長いほど前記目標入力軸回転速度変化率を低く設定するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項４】
請求項１または２記載の自動変速機の制御装置において、
前記回転速度変化率設定部は、前記２段階の変速の変速前後における前記変速機入力軸の同期回転速度の差が小さいほど前記目標入力軸回転速度変化率を低く設定するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動変速機の制御装置に係る。特に、本発明は、有段式の自動変速機において中間変速段を経由させる変速を実行する際の変速制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動変速機の変速段数の増加が進んでいることに起因して、自動変速機の変速が飛び越し変速（例えばパワーオンダウンシフト時等において、現在の変速段から２段以上のローギヤ側の変速段に向けての変速）によって行われる状況が増加している。
【０００３】
このような飛び越し変速が行われる場合、摩擦係合要素の解放および係合に伴う摩擦係合要素の回転速度変化量が大きくなって、この摩擦係合要素の摩擦材同士の摺動による発熱量（以下、クラッチ発熱量という場合もある）が増大してしまう可能性がある。そこで、このクラッチ発熱量を低減するために、変速前の変速段と、アクセル操作量等の運転状態に応じて要求される要求変速段との間に他の変速段（以下、中間変速段という場合もある）を経由させることが行われている。
【０００４】
具体的に説明すると、飛び越しダウンシフトの一例として第８変速段から第２変速段への変速が行われる場合、第８変速段から第２変速段へ直接的に飛び越し変速（単一飛び越し変速）を行ったのでは、前記クラッチ発熱量が大きくなって摩擦係合要素の耐久性を保証することができなくなる可能性がある。また、変速終了時や第２変速段同期時の駆動力変化が大きくなってしまうことから改善の余地がある。このため、第８変速段と第２変速段との間に中間変速段として第５変速段を経由させることが考えられる。この場合、第５変速段から第２変速段への変速時にクラッチ発熱量が大きくなってしまう虞がある場合には、第５変速段と第２変速段との間に、更に中間変速段として第３変速段を経由させることが考えられる。つまり、第８変速段、第５変速段、第３変速段、第２変速段の順で変速を行っていくことで、すなわち、複数の中間変速段を経由させることで、摩擦係合要素の耐久性を保証し、更に、駆動力変化を小さくしてドライバビリティの改善を図る。
【０００５】
特許文献１には、前述した如く複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフトを実行することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１０２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速が行われる場合、第１番目の中間変速段から第２番目の中間変速段に向けての変速制御の実行時間は短くなる傾向がある。前記第２番目の中間変速段に向けての変速を開始する前の変速制御時（前述した例では、第３変速段に向けての変速を開始する前の第８変速段から第５変速段への変速制御時；以下、この制御を第１変速制御という）、この第１変速制御での変速時間が極端に短かった場合には、その後の前記第２番目の中間変速段（前述した例では第３変速段）を成立させる際に係合する摩擦係合要素の作動油圧室への作動油の供給によって実現するクラッチパックのパック詰めが間に合わず、円滑な変速が実現できなくなってしまう虞がある。
【０００８】
本発明の発明者らは、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速が行われる場合、各変速段の同期回転速度（自動変速機の入力軸の同期回転速度）で、係合側の摩擦係合要素に所望のクラッチトルクを実現するためには、この摩擦係合要素を係合させるための準備に必要な時間を適切に管理する必要があることに着目した。そして、この時間を、自動変速機の入力軸回転速度（入力軸回転角速度）の単位時間当たりの変化量（入力軸回転速度変化率（回転角加速度））によって管理することを見出した。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速において、摩擦係合要素を係合させるための準備に必要な時間の管理を適切に行うことができる自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの１つを成立させると共に、現変速段と運転状態に応じて要求される要求変速段との間に２段以上の変速段差が生じた場合に、変速段を２段以上飛び越す飛び越し変速が可能な有段式の自動変速機に適用される制御装置を前提とする。そして、この制御装置は、変速時の制御目標値として目標入力軸回転速度変化率を設定するものであって、前記現変速段と前記要求変速段との間に３段以上の変速段差が生じて、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行する場合、それぞれの中間変速段に対して、その中間変速段を目標変速段とする変速から、当該中間変速段の次に目標とする変速段を目標変速段とする変速までの２段階の変速の変速前後における変速機入力軸の同期回転速度の差に基づいて、当該２段階の変速の前記目標入力軸回転速度変化率を設定する回転速度変化率設定部を備えていることを特徴とする。
【００１１】
この特定事項により、前記２段階の変速それぞれに対して入力軸回転速度変化率を適切に設定することができ、摩擦係合要素の係合準備期間を確保しながら各変速を進行させることが可能となる。
【００１２】
また、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速として飛び越しダウンシフトを実行するに際し、前記現変速段よりもローギヤ側（変速比が大きい側）であって且つ前記要求変速段以上の変速段のうち、前記現変速段から変速される場合に一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能であり且つその変速が行われたと仮定した場合の変速前後における変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値以下となる変速段を第１番目の目標変速段として抽出する第１目標変速段抽出部と、前記第１番目の目標変速段よりもローギヤ側であって且つ前記要求変速段以上の変速段のうち、前記第１番目の目標変速段から変速される場合に一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能であり且つその変速が行われたと仮定した場合の変速前後における変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値以下となる変速段を第２番目の目標変速段として抽出する第２目標変速段抽出部とを備えさせ、前記回転速度変化率設定部は、前記第１番目の目標変速段を目標とする変速から、前記第２番目の目標変速段を目標とする変速までの２段階の変速の変速前後における変速機入力軸の同期回転速度の差に基づいて、当該２段階の変速の前記目標入力軸回転速度変化率を設定するよう構成されていることが好ましい。
【００１３】
これによれば、２段階の変速のそれぞれにおいて、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速を可能としながらも、この摩擦係合要素の掛け替えに伴う発熱量（クラッチ発熱量）を低減することができる。このため、摩擦係合要素の耐久性を保証しながら、摩擦係合要素の係合準備期間を確保することによる円滑な変速動作を実現することが可能になる。
【００１４】
また、前記回転速度変化率設定部は、前記２段階の変速のうちの後段側の変速における目標変速段を成立させる際に係合側となる摩擦係合要素の作動油圧室への作動油の供給によって実現するクラッチパックのパック詰めに要する時間が長いほど前記目標入力軸回転速度変化率を低く設定するよう構成されていることが好ましい。
【００１５】
目標入力軸回転速度変化率が一定である場合、前記パック詰めに要する時間が長いほどパック詰めに要する時間よりも変速時間が短くなって、作動油のパック詰めが間に合わなくなる可能性が高くなる。本解決手段では、前記パック詰めに要する時間が長いほど目標入力軸回転速度変化率を低く設定している。このため、前記２段階の変速のうちの前段側の変速制御での変速時間が極端に短くなってしまうことを防止できる。従って、前記後段側の変速における目標変速段を成立させる際に係合側となる摩擦係合要素の作動油圧室への作動油のパック詰めが間に合わなくなるといった状況を回避することができる。これにより、円滑な変速動作を実現することが可能になる。
【００１６】
また、前記回転速度変化率設定部は、前記２段階の変速の変速前後における前記変速機入力軸の同期回転速度の差が小さいほど前記目標入力軸回転速度変化率を低く設定するよう構成されていてもよい。
【００１７】
目標入力軸回転速度変化率が一定である場合、２段階の変速の変速前後における前記変速機入力軸の同期回転速度の差が小さいほどパック詰めに要する時間よりも変速時間が短くなって、作動油のパック詰めが間に合わなくなる可能性が高くなる。本解決手段では、前記２段階の変速の変速前後における前記変速機入力軸の同期回転速度の差が小さいほど前記目標入力軸回転速度変化率を低く設定している。このため、前記２段階の変速のうちの前段側の変速制御での変速時間が極端に短くなってしまうことを防止でき、前記後段側の変速における目標変速段を成立させる際に係合側となる摩擦係合要素の作動油圧室への作動油のパック詰めが間に合わなくなるといった状況を回避することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行する場合、中間変速段を目標変速段とする変速から、当該中間変速段の次に目標とする変速段を目標変速段とする変速までの２段階の変速の変速前後における変速機入力軸の同期回転速度の差に基づいて、当該２段階の変速の目標入力軸回転速度変化率を設定するようにしている。これにより、現変速段と要求変速段の変速前後における変速機入力軸の同期回転速度差に基づいて目標入力軸回転速度変化率を設定した場合に比べて、中間変速段の次に目標とする変速段における同期回転速度に到達するまでの時間を遅らせることができ、摩擦係合要素の係合準備期間を確保しながら各変速を進行させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る車両の駆動系の概略構成を示す図である。
【図２】トルクコンバータおよび自動変速機の構成を示すスケルトン図である。
【図３】自動変速機における変速段毎の第１クラッチ〜第４クラッチ、第１ブレーキおよび第２ブレーキの係合状態を示す係合表である。
【図４】車両の制御系の構成を示すブロック図である。
【図５】実施形態に係る目標入力軸回転速度変化率の設定動作の手順を説明するためのフローチャート図である。
【図６】変形例に係る目標入力軸回転速度変化率の設定動作の手順を説明するためのフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
先ず、図１〜図４を参照して、本実施形態に係る車両１００について説明する。
【００２２】
車両１００は、図１に示すように、エンジン１と、トルクコンバータ２と、自動変速機３と、油圧制御装置４と、ＥＣＵ５とを備えている。この車両１００は、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式であり、エンジン１の出力が、トルクコンバータ２および自動変速機３を介してデファレンシャル装置６に伝達され、左右の駆動輪（前輪）７に分配されるようになっている。
【００２３】
−エンジン−
エンジン（内燃機関）１は、走行用の駆動力源であり、例えば多気筒ガソリンエンジンである。エンジン１は、スロットルバルブのスロットル開度（吸入空気量）、燃料噴射量、点火時期などにより運転状態を制御可能に構成されている。
【００２４】
−トルクコンバータ−
トルクコンバータ２は、図２に示すように、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１ａに連結されたポンプインペラ２１と、自動変速機３に連結されたタービンランナ２２と、トルク増幅機能を有するステータ２３と、エンジン１と自動変速機３とを直結するためのロックアップクラッチ２４とを含んでいる。なお、図２では、トルクコンバータ２および自動変速機３の回転中心軸に対して、下側半分を省略して上側半分のみを模式的に示している。
【００２５】
−自動変速機−
自動変速機３は、エンジン１と駆動輪７との間の動力伝達経路に設けられ、入力軸３ａの回転を変速して出力軸３ｂに出力するように構成されている。この自動変速機３では、入力軸３ａがトルクコンバータ２のタービンランナ２２に連結され、出力軸３ｂがデファレンシャル装置６などを介して駆動輪７に連結されている。
【００２６】
自動変速機３は、第１遊星歯車装置３１ａを主体として構成される第１変速部（フロントプラネタリ）３１、第２遊星歯車装置３２ａと第３遊星歯車装置３２ｂとを主体として構成される第２変速部（リアプラネタリ）３２、第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２などによって構成されている。
【００２７】
第１変速部３１を構成する第１遊星歯車装置３１ａは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ１と、これらピニオンギヤＰ１を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＣＡ１と、ピニオンギヤＰ１を介してサンギヤＳ１と噛み合うリングギヤＲ１とを備えている。
【００２８】
プラネタリキャリアＣＡ１は、入力軸３ａに連結され、その入力軸３ａと一体的に回転するようになっている。サンギヤＳ１は、トランスミッションケース３０に固定され、回転不能である。リングギヤＲ１は、中間出力部材として機能し、入力軸３ａに対して減速されてその減速回転を第２変速部３２に伝達する。
【００２９】
第２変速部３２を構成する第２遊星歯車装置３２ａは、シングルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ２と、ピニオンギヤＰ２と、そのピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２を介してサンギヤＳ２と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。
【００３０】
また、第２変速部３２を構成する第３遊星歯車装置３２ｂは、ダブルピニオン型の遊星歯車機構であって、サンギヤＳ３と、互いに噛み合う複数対のピニオンギヤＰ２およびＰ３と、それらピニオンギヤＰ２およびＰ３を自転および公転可能に支持するプラネタリキャリアＲＣＡと、ピニオンギヤＰ２およびＰ３を介してサンギヤＳ３と噛み合うリングギヤＲＲとを備えている。なお、プラネタリキャリアＲＣＡおよびリングギヤＲＲは、第２遊星歯車装置３２ａおよび第３遊星歯車装置３２ｂで共用されている。
【００３１】
サンギヤＳ２は、第１ブレーキＢ１によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。また、サンギヤＳ２は、第３クラッチＣ３を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。更に、サンギヤＳ２は、第４クラッチＣ４を介してプラネタリキャリアＣＡ１に選択的に連結される。サンギヤＳ３は、第１クラッチＣ１を介してリングギヤＲ１に選択的に連結される。プラネタリキャリアＲＣＡは、第２ブレーキＢ２によりトランスミッションケース３０に選択的に連結される。また、プラネタリキャリアＲＣＡは、第２クラッチＣ２を介して入力軸３ａに選択的に連結される。リングギヤＲＲは、出力軸３ｂに連結され、その出力軸３ｂと一体的に回転するようになっている。
【００３２】
第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２は、何れも油圧アクチュエータによって摩擦係合させられる摩擦係合要素であり、油圧制御装置４およびＥＣＵ５によって制御される。
【００３３】
図３は、変速段（ギヤ段）毎の第１クラッチＣ１〜第４クラッチＣ４、第１ブレーキＢ１および第２ブレーキＢ２の係合状態または解放状態を示した係合表である。なお、図３の係合表において、○印は「係合状態」を示し、空白は「解放状態」を示している。
【００３４】
図３に示すように、この例の自動変速機３では、第１クラッチＣ１および第２ブレーキＢ２が係合されることにより、変速比（入力軸３ａの回転速度／出力軸３ｂの回転速度）が最も大きい第１変速段（１ｓｔ）が成立する。第１クラッチＣ１および第１ブレーキＢ１が係合されることにより第２変速段（２ｎｄ）が成立する。
【００３５】
第１クラッチＣ１および第３クラッチＣ３が係合されることにより第３変速段（３ｒｄ）が成立し、第１クラッチＣ１および第４クラッチＣ４が係合されることにより第４変速段（４ｔｈ）が成立する。第１クラッチＣ１および第２クラッチＣ２が係合されることにより第５変速段（５ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第４クラッチＣ４が係合されることにより第６変速段（６ｔｈ）が成立する。第２クラッチＣ２および第３クラッチＣ３が係合されることにより第７変速段（７ｔｈ）が成立し、第２クラッチＣ２および第１ブレーキＢ１が係合されることにより第８変速段（８ｔｈ）が成立する。なお、第３クラッチＣ３および第２ブレーキＢ２が係合されることにより後進段（Ｒｅｖ）が成立する。
【００３６】
このように、自動変速機３は、複数の摩擦係合要素を選択的に係合させることにより複数の変速段のうちの１つを成立させるものとなっている。
【００３７】
−油圧制御装置−
油圧制御装置４は、自動変速機３の摩擦係合要素の状態（係合状態または解放状態）を制御するために設けられている。なお、油圧制御装置４は、トルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４を制御する機能も有する。
【００３８】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ５は、エンジン１の運転制御および自動変速機３の変速制御などを行うように構成されている。具体的には、ＥＣＵ５は、図４に示すように、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、バックアップＲＡＭ５４と、入力インターフェース５５と、出力インターフェース５６とを含んでいる。なお、ＥＣＵ５は、本発明の「制御装置」の一例である。
【００３９】
ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。ＲＯＭ５２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１による演算結果や各センサの検出結果などを一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ５４は、イグニッションをオフする際に保存すべきデータなどを記憶する不揮発性のメモリである。
【００４０】
入力インターフェース５５には、クランクポジションセンサ８１、入力軸回転速度センサ８２、出力軸回転速度センサ８３、アクセル開度センサ８４およびスロットル開度センサ８５などが接続されている。
【００４１】
クランクポジションセンサ８１は、エンジン１の回転速度を算出するために設けられている。入力軸回転速度センサ８２は、自動変速機３の入力軸３ａの回転速度（タービン回転速度）を算出するために設けられている。出力軸回転速度センサ８３は、自動変速機３の出力軸３ｂの回転速度を算出するために設けられている。なお、出力軸３ｂの回転速度から車速を算出することが可能である。アクセル開度センサ８４は、アクセルペダルの踏込量（操作量）であるアクセル開度を検出するために設けられている。スロットル開度センサ８５は、スロットルバルブのスロットル開度を検出するために設けられている。
【００４２】
出力インターフェース５６には、インジェクタ９１、イグナイタ９２、スロットルモータ９３および油圧制御装置４などが接続されている。インジェクタ９１は、燃料噴射弁であり、燃料噴射量を調整可能である。イグナイタ９２は、点火プラグによる点火時期を調整するために設けられている。スロットルモータ９３は、スロットルバルブのスロットル開度を調整するために設けられている。
【００４３】
そして、ＥＣＵ５は、各センサの検出結果などに基づいて、スロットル開度、燃料噴射量および点火時期などを制御することにより、エンジン１の運転状態を制御可能に構成されている。また、ＥＣＵ５は、油圧制御装置４を制御することにより、自動変速機３の変速制御およびトルクコンバータ２のロックアップクラッチ２４の制御を実行可能に構成されている。
【００４４】
ＥＣＵ５による変速制御では、例えば、車速およびアクセル開度をパラメータとする変速マップに基づいて要求変速段が設定され、実際の変速段が要求変速段になるように油圧制御装置４が制御される。
【００４５】
−変速モデルを用いた変速制御−
本実施形態において特徴とする目標入力軸回転速度変化率設定動作を説明する前に、前述した自動変速機３において変速目標値（本発明でいう変速時の制御目標値）を実現させる制御操作量を決定するための変速制御の概略について説明する。
【００４６】
一般的な変速制御としては、例えば変速ショックや変速時間等が適切であるか否かを実車にて評価しつつ適合により予め定められた制御マップに基づいて、変速時の各摩擦係合要素のトルク容量（或いは油圧指令値）を決定して変速を実行する手法がある。この制御マップを用いる手法では、パワーオンダウンシフトやパワーオフアップシフト等の変速パターンおよび変速前後の変速段の組み合わせに応じて、多数の制御マップを作成しておく必要がある。そのため、自動変速機の変速段が多段化されるほど、適合作業に多くの労力が必要となってしまう。
【００４７】
そこで、本実施形態では、変速制御として、前記制御マップを用いる手法に代えて、変速目標値を実現させる制御操作量を決定する変速モデルを用いて変速を実行する手法を採用している。前記変速目標値は、変速時に実現したい変化態様を定める要素（例えば変速時間、駆動力等）の目標値である。前記制御操作量は、制御対象に対して操作する要素（エンジントルク、クラッチトルク等）の要求値である。
【００４８】
以下、変速モデルを用いた変速制御について説明する。変速中における運動方程式は、下記の式（１）および式（２）で表される。
【００４９】
【数１】
2018013159.tif 000003
【００５０】
この式（１）および式（２）は、自動変速機３を構成する相互に連結された各回転要素毎の運動方程式、および、自動変速機３を構成する遊星歯車装置における関係式から導き出されたものである。前記各回転要素毎の運動方程式は、各回転要素におけるイナーシャと回転速度時間変化率との積で表されるトルクを、遊星歯車装置の３つの部材、および摩擦係合要素の両側の部材のうち各回転要素に関与する部材に作用するトルクにて規定した運動方程式である。また、遊星歯車装置における関係式は、遊星歯車装置の歯車比を用いて、その遊星歯車装置の３つの部材におけるトルクの関係と回転速度時間変化率の関係とを各々規定した関係式である。
【００５１】
式（１）および式（２）において、dωt/dtは、タービン回転速度（回転角速度）ωt（すなわち変速機入力軸回転速度ωi）の時間微分すなわち時間変化率であり、入力軸３ａ側の回転部材の速度変化量としての入力軸３ａの加速度（角加速度、以下、入力軸加速度という）を表している。この入力軸加速度dωt/dtが本発明でいう入力軸回転速度変化率に相当する。dωo/dtは、変速機出力軸回転速度ωoの時間変化率であり、出力軸加速度を表している。Ｔtは、入力軸３ａ側の回転部材上のトルクとしての入力軸３ａ上のトルクであるタービントルクすなわち変速機入力トルクＴiを表している。このタービントルクＴtは、トルクコンバータ２のトルク比ｔを考慮すればエンジントルクＴe（＝Ｔt／ｔ）と同意である。Ｔoは、出力軸３ｂ側の回転部材上のトルクとしての出力軸３ｂ上のトルクである変速機出力トルクを表している。Ｔcaplは、変速時に係合動作を行う摩擦係合要素のトルク容量（以下、係合側クラッチトルクという）である。Ｔcdrnは、変速時に解放動作を行う摩擦係合要素のトルク容量（以下、解放側クラッチトルクという）である。ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２，ｃ１，ｃ２，ｄ１，ｄ２はそれぞれ、前記式（１）および式（２）を導き出した際に定数としたものであり、前記各回転要素におけるイナーシャおよび前記遊星歯車装置の歯車比から設計的に定められる係数である。この定数の具体的な数値は、例えば変速の種類（例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ）毎に異なる。従って、前記運動方程式としては１つの所定のものであるが、自動変速機３の変速には、変速の種類毎に異なる定数とされたそれぞれの変速の種類に対応する運動方程式が用いられる。
【００５２】
前記式（１）および式（２）は、変速目標値と制御操作量との関係を定式化した自動変速機３のギヤトレーン運動方程式である。変速目標値は、変速時間および駆動力の各目標値を表現でき、ギヤトレーン運動方程式上で取り扱えるものである。本実施形態では、変速時間を表現できる物理量の一例として、入力軸加速度dωt/dtを用いている。また、駆動力を表現できる物理量の一例として、変速機出力トルクＴoを用いている。つまり、本実施形態では、変速目標値を、入力軸加速度dωt/dtと、変速機出力トルクＴoとの２つの値で設定している。
【００５３】
一方、本実施形態では、前記変速目標値を成立させる制御操作量を、タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）と、係合側クラッチトルクＴcaplと、解放側クラッチトルクＴcdrnとの３つの値で設定している。そうすると、運動方程式が前記式（１）および式（２）の２式で構成されることに対して制御操作量が３つあるため、２つの変速目標値を成立させる制御操作量を一意に解くことはできない。なお、各式中の出力軸加速度dωo/dtは、前記出力軸回転速度センサ８３の検出値である変速機出力軸回転速度ωoから算出される。
【００５４】
そこで、前記式（１）および式（２）の運動方程式に、拘束条件を追加して制御操作量を一意に解くことについて検討した。そして、本実施形態では、変速中のトルクの受け渡しを表現したり制御したりするのに適しており、また、何れの変速パターンにも対応することができる拘束条件として、解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ伝達トルクのトルク分担率を用いることとしている。つまり、変速中のトルクの受け渡しを運動方程式に組み込むことができ、且つ制御操作量を一意に解くことができる、伝達トルクのトルク分担率を拘束条件として設定することとしている。前記トルク分担率は、自動変速機３の変速時に解放側クラッチと係合側クラッチとで受け持つ必要がある合計の伝達トルク（合計伝達トルク）を、例えば入力軸３ａ上のトルク（入力軸上合計伝達トルク）に置き換えたときに、その入力軸上合計伝達トルクに対して両摩擦係合要素が各々分担する伝達トルクの割合である。本実施形態では、係合側クラッチのトルク分担率を「ｘapl」とし、解放側クラッチのトルク分担率を「ｘdrn」として、それぞれのトルク分担率を、変速中のトルクの受け渡しを反映するように時系列で変化するトルク分担率ｘ（例えば０≦ｘ≦１）を用いて次式（３）および次式（４）のように定義する。
【００５５】
ｘapl＝ｘ        …（３）
ｘdrn＝１−ｘ    …（４）
係合側クラッチトルクＴcaplと解放側クラッチトルクＴcdrnとの関係式は、入力軸３ａ上のトルクに置き換えた「Ｔcapl」および「Ｔcdrn」と、前記式（３）および式（４）とに基づいて、「ｘ」（＝ｘapl）と「１−ｘ」（＝ｘdrn）とを用いて定義することができる。そして、前記式（１）、前記式（２）、および、「Ｔcapl」と「Ｔcdrn」との関係式から、制御操作量である、タービントルクＴt、係合側クラッチトルクＴcapl、および、解放側クラッチトルクＴcdrnを算出する関係式が導き出される。タービントルクＴt（エンジントルクＴeも同意）は、「ｘ」（＝ｘapl）、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、係合側クラッチトルクＴcaplは、「ｘ」（＝ｘapl）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。同様に、解放側クラッチトルクＴcdrnは、「１−ｘ」（＝ｘdrn）、入力軸加速度dωt/dt、および、変速機出力トルクＴoなどを用いた関係式にて表される。
【００５６】
つまり、本実施形態の変速モデルは、前記変速目標値と前記制御操作量とを含む自動変速機３の運動方程式（前記式（１）,（２））と、前記トルク分担率を表す関係（前記式（３）,（４））とを用いて、前記変速目標値に基づいて前記制御操作量を算出するものである。このように、本実施形態では、前記式（１）,（２）に、トルク分担率ｘにて設定した拘束条件を追加することで、変速モデルを用いて自動変速機３の変速を実行する。よって、２つの変速目標値に対して３つの制御操作量があったとしても、前記変速モデルを用いて３つの制御操作量を適切に決定することができる。この変速モデルとしては１つの所定のものであるが、上述したように変速の種類（例えば変速パターンや変速前後の変速段の組み合わせ）毎に異なる定数とされたギヤトレーン運動方程式が用いられるので、自動変速機３の変速には、それぞれの変速の種類に対応する変速モデルが用いられることになる。
【００５７】
−目標入力軸回転速度変化率の設定動作−
次に、本実施形態の特徴である目標入力軸回転速度変化率の設定動作について説明する。この目標入力軸回転速度変化率の設定動作は、前述した式（１）における入力軸加速度dωt/dtの目標値を設定する動作である。また、本実施形態にあっては、この目標入力軸回転速度変化率の設定動作は、複数の中間変速段を経由する飛び越しダウンシフト制御（例えばパワーオン飛び越しダウンシフト制御）が実行される場合に行われる。
【００５８】
飛び越しダウンシフト制御とは、例えばパワーオンダウンシフト時等において、現在の変速段から２段以上のローギヤ側の変速段に向けて変速される制御である。例えば、第８変速段での走行中にアクセルペダルの踏込量が大きくなって、現変速段と運転状態に応じて要求される要求変速段との間に２段以上の変速段差が生じ、例えば要求変速段が第２変速段に設定されて変速が実行される場合等が挙げられる。また、複数の中間変速段を経由する飛び越しダウンシフト制御とは、要求変速段に向けて変速を行う場合に、摩擦係合要素の耐久性を保証すること等を目的として、他の２つ以上の変速段を経由して要求変速段に向けての変速を行う制御である。例えば、第８変速段から第２変速段への飛び越しダウンシフトを実行する場合に、第８変速段から第２変速段へ直接的に飛び越し変速（単一飛び越し変速）を行ったのでは、クラッチ発熱量が大きくなって摩擦係合要素の耐久性を保証することができなくなる可能性がある。また、変速終了時や第２変速段同期時の駆動力変化が大きくなってしまうことから改善の余地がある。このため、第８変速段と第２変速段との間に中間変速段として第５変速段を経由させることが考えられる。この場合、第５変速段から第２変速段への変速時にクラッチ発熱量が大きくなってしまう虞がある場合に、第５変速段と第２変速段との間に、更に中間変速段として第３変速段を経由させる。つまり、複数の中間変速段を経由する飛び越しダウンシフト制御は、複数の中間変速段を経由させることで、摩擦係合要素の耐久性を保証し、変速前後の駆動力変化を小さくしてドライバビリティの改善を図るようにするものである。
【００５９】
このように、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速が行われる場合、第１番目の中間変速段から第２番目の中間変速段に向けての変速制御の実行時間は短くなる傾向がある。前記第２番目の中間変速段に向けての変速を開始する前の変速制御時（前述した例では、第３変速段に向けての変速を開始する前の第８変速段から第５変速段への変速制御時；第１変速制御）、この第１変速制御での変速時間が極端に短かった場合には、その後の前記第２番目の中間変速段（前述した例では第３変速段）を成立させる際に係合する摩擦係合要素の作動油圧室への作動油の供給によって実現するクラッチパックのパック詰めが間に合わず、円滑な変速が実現できなくなってしまう虞がある。
【００６０】
本実施形態では、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速が行われる場合、各変速段の同期回転速度（自動変速機３の入力軸３ａの同期回転速度）で、係合側の摩擦係合要素に所望のクラッチトルクを実現するために、この摩擦係合要素を係合させるための準備に必要な時間の管理が適切に行えるようにしている。具体的には、この時間を、自動変速機３の入力軸回転速度ωiの単位時間当たりの変化量（入力軸回転速度変化率(入力軸加速度dωt/dt)）によって管理するようにしている。
【００６１】
具体的には、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行する場合、それぞれの中間変速段に対して、その中間変速段を目標変速段とする変速から、当該中間変速段の次に目標とする変速段を目標変速段とする変速までの２段階の変速の変速前後における入力軸３ａの同期回転速度の差に基づいて、当該２段階の変速の目標入力軸回転速度変化率を設定するようにしている。
【００６２】
この設定動作は前記ＥＣＵ５によって実行される。このため、ＥＣＵ５において、前記目標入力軸回転速度変化率を設定する機能部分が本発明でいう回転速度変化率設定部として構成されている。
【００６３】
なお、この目標入力軸回転速度変化率の設定動作は、複数の中間変速段を経由する飛び越しアップシフト制御（特にパワーオフ飛び越しアップシフト制御）が実行される場合に行うようにしてもよい。これは、パワーオンダウンシフトおよびパワーオフアップシフトの何れも、アクセルペダルの操作量の変化に伴って変速動作に高いレスポンスが必要とされるものであり、これに起因して前述したように、第１変速制御での変速時間が極端に短かくなって、第２番目の中間変速段を成立させる際に係合する摩擦係合要素のパック詰めが間に合わなくなる可能性があるためである。
【００６４】
次に、本実施形態に係る目標入力軸回転速度変化率の設定動作の手順について図５のフローチャートに沿って説明する。ここでは、発明の理解を容易にするために、飛び越し変速要求が飛び越しダウンシフト要求であり、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速として２つの中間変速段を経由させる場合を例に挙げて説明する。また、図５に示すフローチャートは、車両のスタートスイッチがオン操作された後、所定時間毎に繰り返して実行される。
【００６５】
先ず、ステップＳＴ１において、自動変速機３の変速要求が生じ、その変速要求が、複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、前記変速マップに基づいて設定される要求変速段が、現在の変速段から３段以上のローギヤ側の変速段であり、且つ要求変速段に至るまでに複数の中間変速段を経由させる必要があるものであるか否かを判定する。この複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求としては、例えば第８変速段が成立している車両走行中に、前記アクセル開度センサ８４によって検出されたアクセル開度が大きくなったことで、第８変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合等が挙げられる。
【００６６】
飛び越しダウンシフトにおける変速前後の変速段の組み合わせそれぞれに対して、複数の中間変速段を経由させる必要があるか否かの情報は、前述した如くクラッチ発熱量等を考慮したものとして予め前記ＲＯＭに記憶されており、飛び越しダウンシフト要求が生じた際に、このＲＯＭに記憶された情報を参照することによって、複数の中間変速段を経由させる必要がある飛び越しダウンシフトであるか否かを判定することになる。また、前記ＲＯＭに記憶される、複数の中間変速段を経由させる必要があるか否かの情報としては、飛び越しダウンシフトにおける変速前後の変速段の組み合わせと車速（前記出力軸回転速度センサ８３からの出力信号に基づいて算出される出力軸３ｂの回転速度に相当）とに応じて設定されたものであってもよい。例えば、変速前後の変速段の組み合わせが同一であっても、車速が所定値以上である場合には複数の中間変速段を経由させる必要があると判断され、車速が所定値未満である場合には複数の中間変速段を経由させる必要はなく、例えば１つの中間変速段を経由させればよいと判断される。
【００６７】
複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求ではない場合、つまり、１つ以下の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求であった場合や、自動変速機３の変速要求がアップシフト要求であった場合や、変速段を１つだけ変化させるダウンシフト要求であった場合や、自動変速機３の変速要求が生じていない場合には、ステップＳＴ１でＮＯ判定され、ステップＳＴ２に移る。
【００６８】
ステップＳＴ２では、変速要求が、１つの中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、前記変速マップに基づいて設定される要求変速段が、現在の変速段から２段以上のローギヤ側の変速段であり、且つ要求変速段に至るまでに経由させる中間変速段としては１つのみでよいか否かを判定する。この場合にあっても、飛び越しダウンシフトにおける変速前後の変速段の組み合わせそれぞれに対して、１つの中間変速段を経由させる必要があるか否かの情報は、前述した如くクラッチ発熱量等を考慮したものとして予め前記ＲＯＭに記憶されており、飛び越しダウンシフト要求が生じた際に、このＲＯＭに記憶された情報を参照することによって、１つの中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフトが必要であるか否かを判定することになる。また、前記ＲＯＭに記憶される、１つの中間変速段を経由させる必要があるか否かの情報としては、飛び越しダウンシフトにおける変速前後の変速段の組み合わせと車速とに応じて設定されたものであってもよい。
【００６９】
一方、前記ステップＳＴ１において、複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求が生じている場合には、ＹＥＳ判定されてステップＳＴ３に移る。
【００７０】
ステップＳＴ３では、複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフトを実行するに当たり、第１番目の目標中間変速段が抽出される。例えば、前述した第８変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合にあっては、第５変速段が第１番目の目標中間変速段として抽出される。
【００７１】
また、ステップＳＴ４では、第２番目の目標中間変速段が抽出される。例えば、前述した第８変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合にあっては、第３変速段が第２番目の目標中間変速段として抽出される。
【００７２】
このように複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフトを実行するに当たっての第１番目の目標中間変速段および第２番目の目標中間変速段の情報は、前述した如くクラッチ発熱量等を考慮したものとして予め前記ＲＯＭに記憶されており、複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求が生じた際に、その変速前後の変速段の組み合わせに応じた第１番目の目標中間変速段および第２番目の目標中間変速段の情報をＲＯＭから読み出すことになる。また、前記ＲＯＭに記憶される、第１番目の目標中間変速段および第２番目の目標中間変速段の情報（選択される目標中間変速段の情報）としては、飛び越しダウンシフトにおける変速前後の変速段の組み合わせと車速とに応じて、各目標中間変速段が変更されるものであってもよい。
【００７３】
その後、ステップＳＴ５に移り、現在の変速における変速前の変速段と、この現在の変速における変速後の次に実行される変速の目標変速段との同期回転速度の差から目標入力軸回転速度変化率を算出する。つまり、前述した第８変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じ、第５変速段および第３変速段を目標中間変速段として抽出した場合には、第８変速段における現車速での入力軸３ａの同期回転速度と第３変速段における現車速での入力軸３ａの同期回転速度との差から目標入力軸回転速度変化率を算出することになる。
【００７４】
具体的には、変速前後の変速段および各目標中間変速段の組み合わせそれぞれに対する目標入力軸回転速度変化率が、実験またはシミュレーションによって求められて、予め前記ＲＯＭに記憶されており、複数の中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求が生じた際に、その変速前後の変速段および各目標中間変速段の組み合わせに応じた目標入力軸回転速度変化率の情報をＲＯＭから読み出すことになる。
【００７５】
この目標入力軸回転速度変化率の情報としては、前述した２段階の変速のうちの後段側の変速における目標変速段（前述の場合は第２番目の目標中間変速段）を成立させる際に係合側となる摩擦係合要素のパック詰めに要する時間、および、前記２段階の変速の変速前後における入力軸３ａの同期回転速度の差に基づき、前記パック詰めに要する時間が長いほど、また、前記入力軸３ａの同期回転速度の差が小さいほど目標入力軸回転速度変化率を低く設定するものとなっている。前記パック詰めに要する時間および同期回転速度の差は、自動変速機３の諸元等に基づいて決定される。
【００７６】
一方、ステップＳＴ２では、前述した如く、変速要求が、１つの中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求であるか否かを判定する。この１つの中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求としては、例えば第５変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合に、第３変速段を中間変速段として設定する場合等が挙げられる。
【００７７】
中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求ではない場合、つまり、自動変速機３の変速要求がアップシフト要求であった場合や、１回の変速で要求変速段を成立させることが可能である場合や、自動変速機３の変速要求が生じていない場合には、ステップＳＴ２でＮＯ判定され、そのままリターンされる。この場合、中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求以外の変速要求であった場合には、予めＲＯＭに予め記憶された目標入力軸回転速度変化率が抽出され、その目標入力軸回転速度変化率での変速制御が行われる。具体的に、この場合の目標入力軸回転速度変化率は、前記ＲＯＭに記憶された入力軸回転速度変化率マップから読み出される。この入力軸回転速度変化率マップは、入力軸回転速度変化率（入力軸加速度dωt/dt）を変化させる態様を定めたマップである。この入力軸回転速度変化率マップは、変速ショックの抑制と変速時間の短縮とを両立させながらイナーシャ相中にタービン回転速度ωｔを変化させることができるように、予め定められている。
【００７８】
一方、１つの中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求が生じている場合、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定されてステップＳＴ６に移る。
【００７９】
ステップＳＴ６では、１つの中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフトを実行するに当たり、目標とする中間変速段が抽出される。例えば、前述した第５変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合にあっては、第３変速段が中間変速段として抽出される。
【００８０】
また、ステップＳＴ７では、要求変速段が抽出される。例えば、前述した第５変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合にあっては、第２変速段が要求変速段（今回の変速における目標変速段）として抽出される。
【００８１】
このように１つの中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフトを実行するに当たっての中間変速段の情報は、前述した如くクラッチ発熱量等を考慮したものとして予め前記ＲＯＭに記憶されており、１つの中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求が生じた際に、その変速前後の変速段の組み合わせに応じた中間変速段の情報をＲＯＭから読み出すことになる。
【００８２】
その後、ステップＳＴ５に移り、前述の場合と同様に、現在の変速における変速前の変速段と、この現在の変速における変速後の次に実行される変速の目標変速段との同期回転速度の差から目標入力軸回転速度変化率を算出する。つまり、前述した第５変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じ、第３変速段を中間変速段として抽出した場合には、第５変速段における現車速での同期回転速度と第２変速段における現車速での同期回転速度との差から目標入力軸回転速度変化率を算出することになる。
【００８３】
この場合においても、前述の場合と同様に、変速前後の変速段および中間変速段の組み合わせそれぞれに対する目標入力軸回転速度変化率が、実験またはシミュレーションによって求められて、予め前記ＲＯＭに記憶されており、中間変速段を経由させる飛び越しダウンシフト要求が生じた際に、その変速前後の変速段および中間変速段の組み合わせに応じた目標入力軸回転速度変化率の情報をＲＯＭから読み出すことになる。
【００８４】
この目標入力軸回転速度変化率の情報としては、前述した２段階の変速のうちの後段側の変速における目標変速段（前述の場合は要求変速段）を成立させる際に係合側となる摩擦係合要素のパック詰めに要する時間、および、前記２段階の変速の変速前後における入力軸３ａの同期回転速度の差に基づき、前記パック詰めに要する時間が長いほど、また、前記入力軸３ａの同期回転速度の差が小さいほど目標入力軸回転速度変化率を低く設定するものとなっている。
【００８５】
以上の動作が、所定時間毎に繰り返されることになる。
【００８６】
このようにして目標入力軸回転速度変化率が設定され、この設定された目標入力軸回転速度変化率が、前述した式（１）における入力軸加速度dωt/dtの目標値として適用される。そして、この式（１）および前記式（２）の運動方程式を解くことで、制御操作量としてのタービントルクＴtと、係合側クラッチトルクＴcaplと、解放側クラッチトルクＴcdrnとを算出して、各目標変速段に向けての変速制御（中間変速段を目標変速段とする変速制御や、要求変速段を目標変速段とする変速制御）が実行されることになる。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態では、複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速を実行する場合、それぞれの中間変速段に対して、その中間変速段を目標変速段とする変速から、当該中間変速段の次に目標とする変速段を目標変速段とする変速までの２段階の変速の変速前後における入力軸３ａの同期回転速度の差に基づいて、当該２段階の変速の目標入力軸回転速度変化率を設定するようにしている。このため、中間変速段に至る前段階の変速制御での変速時間が極端に短くなって中間変速段を成立させる際に係合する摩擦係合要素のパック詰めが間に合わなくなるといった状況を回避することができる。つまり、中間変速段の同期回転速度で、係合側の摩擦係合要素が所望のクラッチトルクを実現するための準備に必要な時間の管理を適切に行うことができる。これにより、円滑な変速動作を実現することが可能になる。
【００８８】
より詳しくは、本実施形態では、前記パック詰めに要する時間（目標とする変速段を成立させる際に係合する摩擦係合要素のパック詰めに要する時間）が長いほど、また、前記入力軸３ａの同期回転速度の差（前記２段階の変速の変速前後における入力軸３ａの同期回転速度の差）が小さいほど目標入力軸回転速度変化率を低く設定している。パック詰めに要する時間や入力軸３ａの同期回転速度の差に関わりなく目標入力軸回転速度変化率を一律に設定した場合、前記パック詰めに要する時間が長いほど、また、前記入力軸３ａの同期回転速度の差が小さいほど、パック詰めに要する時間よりも変速時間が短くなって、パック詰めが間に合わなくなる可能性が高くなる。これに対し、本実施形態では、前記パック詰めに要する時間が長いほど、また、前記入力軸３ａの同期回転速度の差が小さいほど目標入力軸回転速度変化率を低く設定しているため、前記２段階の変速のうちの前段側の変速制御での変速時間が極端に短くなってしまうことを防止できる。従って、前記後段側の変速における目標変速段を成立させる際に係合側となる摩擦係合要素のパック詰めが間に合わなくなるといった状況を回避することができる。これにより、円滑な変速動作を実現することが可能になる。
【００８９】
（変形例）
次に、変形例について説明する。図６は、本変形例に係る飛び越しダウンシフト制御の手順を説明するためのフローチャート図である。このフローチャートも、車両のスタートスイッチがオン操作された後、所定時間毎に繰り返して実行される。
【００９０】
先ず、ステップＳＴ１１において、自動変速機３の変速要求が生じ、その変速要求が飛び越しダウンシフト要求であるか否かを判定する。つまり、前記変速マップに基づいて設定される要求変速段が、現在の変速段から２段以上のローギヤ側の変速段であるか否かを判定する。
【００９１】
飛び越しダウンシフト要求が生じていない場合、つまり、自動変速機３の変速要求がアップシフト要求であった場合や、変速段を１つだけ変化させるダウンシフト要求であった場合や、自動変速機３の変速要求が生じていない場合には、ステップＳＴ１１でＮＯ判定され、そのままリターンされる。
【００９２】
一方、飛び越しダウンシフト要求が生じており、ステップＳＴ１１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、飛び越しダウンシフトで要求されている変速段（要求変速段）以上の変速段（現変速段よりもローギヤ側であって、要求変速段以上の変速段）のうち、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能なものを抽出する。
【００９３】
具体的には、第８変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じた場合、第８変速段から第７変速段へのダウンシフト、第８変速段から第６変速段へのダウンシフト、第８変速段から第５変速段へのダウンシフト、第８変速段から第４変速段へのダウンシフト、第８変速段から第３変速段へのダウンシフト、第８変速段から第２変速段へのダウンシフトのうち一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能な変速段を抽出する。この場合、第８変速段から第７変速段へのダウンシフト、第８変速段から第６変速段へのダウンシフト、第８変速段から第５変速段へのダウンシフト、第８変速段から第２変速段へのダウンシフトが、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能であるため、ここでは第７変速段、第６変速段、第５変速段および第２変速段が抽出されることになる。
【００９４】
その後、ステップＳＴ１３に移り、前記抽出された変速段のうち、変速前後における入力軸３ａの回転速度の差、つまり、変速前の変速段から前記抽出された変速段への変速が行われたと仮定した場合の変速前後における入力軸３ａの回転速度の差が、所定の閾値以下となる変速段を抽出する。この場合の前記閾値としては、摩擦係合要素の摩擦材同士の摺動による発熱量（クラッチ発熱量）の許容発熱量の上限値となる場合の回転速度差として、実験またはシミュレーションによって設定されている。また、前記回転速度差は、ダウンシフトを行おうとする変速前後の変速段の組み合わせと、現在の車速とから求めることが可能である。
【００９５】
具体的には、第８変速段から第２変速段へのダウンシフトでは前記回転速度差が閾値を超え、第８変速段から第７変速段へのダウンシフト、第８変速段から第６変速段へのダウンシフトおよび第８変速段から第５変速段へのダウンシフトでは前記回転速度差が閾値以下となる場合、このステップＳＴ１３では、第７変速段、第６変速段および第５変速段が抽出されることになる。
【００９６】
その後、ステップＳＴ１４に移り、前記ステップＳＴ１３で抽出された変速段の中から第１番目の目標変速段を設定する。例えば、ここでは、前記抽出された第７変速段、第６変速段および第５変速段のうち要求変速段に近い第５変速段を第１番目の目標変速段として設定する。なお、ここでは、第６変速段または第７変速段を第１番目の目標変速段として設定するようにしてもよい。このステップＳＴ１４で設定する第１番目の目標変速段は要求変速段と一致してもよい。
【００９７】
このステップＳＴ１２〜ＳＴ１４の動作が本発明でいう第１目標変速段抽出部の動作（複数の中間変速段を経由させる飛び越し変速として飛び越しダウンシフトを実行するに際し、現変速段よりもローギヤ側であって且つ要求変速段以上の変速段のうち、現変速段から変速される場合に一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能であり且つその変速が行われたと仮定した場合の変速前後における変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値以下となる変速段を第１番目の目標変速段として抽出する動作）に相当する。
【００９８】
その後、ステップＳＴ１５に移り、前記設定された第１番目の目標変速段の段数から要求変速段の段数を減算した値が２以上であるか否かを判定する。つまり、第１番目の目標変速段と要求変速段とが隣り合う変速段（変速段が１つだけ異なる変速段）若しくは一致した変速段ではなく、これら第１番目の目標変速段と要求変速段との間に中間変速段（第２番目の目標変速段）となる可能性のある変速段が存在しているか否かを判定する。
【００９９】
第１番目の目標変変速段の段数から要求変速段の段数を減算した値が２未満であり、ステップＳＴ１５でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１７に移り、目標入力軸回転速度変化率を算出する。具体的には、変速前の変速段と前記要求変速段との同期回転速度の差から目標入力軸回転速度変化率を算出する。つまり、第８変速段から第５変速段へのダウンシフト要求が生じ、第６変速段を中間変速段として設定した場合には、第８変速段における現車速での入力軸３ａの同期回転速度と第５変速段における現車速での入力軸３ａの同期回転速度との差から目標入力軸回転速度変化率を算出することになる。
【０１００】
一方、第１番目の目標変変速段から要求変速段を減算した値が２以上であり、ステップＳＴ１５でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１６に移り、第２番目の目標変変速段の設定動作を行う。この第２番目の目標変速段の設定動作は、前述した第１番目の目標変速段の設定動作と同様に行われる。つまり、前記ステップＳＴ１２の動作（飛び越しダウンシフトで要求されている変速段以上の変速段（第１番目の目標変速段よりもローギヤ側で要求変速段以上の変速段）のうち、一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能なものの抽出）、および、ステップＳＴ１３の動作（前記抽出された変速段のうち、変速前後における入力軸３ａの回転速度の差、つまり、変速前の変速段から前記抽出された変速段への変速が行われたと仮定した場合の変速前後における入力軸３ａの回転速度の差が、所定の閾値以下となる変速段の抽出）によって第２番目の目標変速段が設定される。この第２番目の目標変速段は要求変速段と一致してもよい。
【０１０１】
このステップＳＴ１６の動作が本発明でいう第２目標変速段抽出部の動作（第１番目の目標変速段よりもローギヤ側であって且つ要求変速段以上の変速段のうち、第１番目の目標変速段から変速される場合に一対の摩擦係合要素の掛け替えで変速可能であり且つその変速が行われたと仮定した場合の変速前後における変速機入力軸回転速度の差が所定の閾値以下となる変速段を第２番目の目標変速段として抽出する動作）に相当する。
【０１０２】
このようにして第１番目の目標変速段および第２番目の目標変速段がそれぞれ設定された後、ステップＳＴ１７に移り、目標入力軸回転速度変化率を算出する。具体的には、変速前の変速段と前記第２番目の目標変変速段との同期回転速度の差から目標入力軸回転速度変化率を算出する。つまり、前述した第８変速段から第２変速段へのダウンシフト要求が生じ、第５変速段を第１番目の目標変速段として設定し、第３変速段を第２番目の目標変速段として設定した場合には、第８変速段における現車速での入力軸３ａの同期回転速度と第３変速段における現車速での入力軸３ａの同期回転速度との差から目標入力軸回転速度変化率を算出することになる。
【０１０３】
以上の動作が、所定時間毎に繰り返されることになる。
【０１０４】
本変形例にあっても、前述の如く設定された目標入力軸回転速度変化率が、前述した式（１）における入力軸加速度dωt/dtの目標値として適用される。そして、この式（１）および前記式（２）の運動方程式を解くことで、制御操作量としてのタービントルクＴtと、係合側クラッチトルクＴcaplと、解放側クラッチトルクＴcdrnとを算出して、各目標変速段に向けての変速制御（中間変速段を目標変速段とする変速制御や、要求変速段を目標変速段とする変速制御）が実行されることになる。
【０１０５】
本変形例にあっても、前述した実施形態の場合と同様に、中間変速段に至る前段階の変速制御での変速時間が極端に短くなって中間変速段を成立させる際に係合する摩擦係合要素のパック詰めが間に合わなくなるといった状況を回避することができる。つまり、中間変速段の同期回転速度で、係合側の摩擦係合要素が所望のクラッチトルクを実現するための準備に必要な時間の管理を適切に行うことができる。これにより、円滑な変速動作を実現することが可能になる。
【０１０６】
（他の実施形態）
なお、今回開示した実施形態および変形例は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、前記実施形態および変形例のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１０７】
例えば、前記実施形態および変形例では、車両１００がＦＦである例を示したが、これに限らず、車両が、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）であってもよいし、４輪駆動であってもよい。
【０１０８】
また、前記目標入力軸回転速度変化率は、時系列で設定可能な目標入力軸回転速度や、目標変速進行度の変化率に応じたものとして設定するようにしてもよい。
【０１０９】
また、前記目標入力軸回転速度変化率は、変速前後の入力軸３ａの回転速度差と目標変速時間とに応じて間接的に設定するようにしてもよい。
【０１１０】
また、本明細書でいう中間変速段を経由する飛び越しダウンシフトは、広義には、単一ダウンシフト（１段ずつのダウンシフト）を連続して実行するオーバラップ変速を含むものである。
【０１１１】
また、前記実施形態および変形例では、２つの中間変速段を経由するパワーオン飛び越しダウンシフト制御が実行される場合について説明した。本発明は、これに限らず、３つ以上の中間変速段を経由するパワーオン飛び越しダウンシフト制御が実行される場合にも適用可能である。また、前述した如く、パワーオフ飛び越しアップシフト制御が実行される場合にも本発明は適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明は、車両に搭載され、中間変速段を経由する飛び越し変速が可能な有段式の自動変速機に適用される制御装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
３      自動変速機
３ａ    入力軸
５      ＥＣＵ
８２    入力軸回転速度センサ
８３    出力軸回転速度センサ
８４    アクセル開度センサ
Ｃ１〜Ｃ４  クラッチ（摩擦係合要素）
Ｂ１、Ｂ２  ブレーキ（摩擦係合要素）
【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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