(57)【要約】【課題】自動変速機と副変速機を備えた車両用動力伝達装置において、副変速機の切替に際して、切替中のギヤ鳴りを抑制するとともに、正常なギヤ段の切替が可能となる制御装置を提供する。【解決手段】副変速機５４のギヤ段の切替に際して、回転速度低下制御が実行されることで、自動変速機２２の出力軸回転速度Ｎoutが低下するため、副変速機５４の回転要素間の差回転が小さくなり、切替中に発生するギヤ鳴りが抑制される。また、副変速機５４の切替中に回転速度低下制御を終了させることで第４ブレーキＢ４が解放され、自動変速機２２の出力軸４２に伝達される引摺トルクＴfが低減される。この状態で副変速機５４の噛合歯の噛合が開始されることで、切替中に必要なシフト荷重も小さくなり切替性が向上する。【選択図】図１１
2018053941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦係合装置を有する自動変速機と、該自動変速機と駆動輪との間の動力伝達経路上に配置され該自動変速機の出力軸の回転を変速する副変速機とを、備え、前記副変速機は、高速ギヤ段を形成する際に係合される高速側噛合係合要素と、低速ギヤ段を形成する際に係合される低速側噛合係合要素とを、含んで構成される車両用動力伝達装置において、
前記副変速機のギヤ段を切り替える際、係合中の前記高速側噛合係合要素および前記低速側噛合係合要素の一方を解放し、動力伝達遮断状態を経由して他方を係合する切替制御部を備える前記車両用動力伝達装置の制御装置であって、
前記副変速機のギヤ段の切替開始前または切替開始時点において、前記自動変速機の前記摩擦係合装置の少なくとも１つを係合または半係合することで、前記自動変速機の出力軸の回転速度を低下させる回転速度低下制御を実行する回転速度低下制御部を備え、
前記回転速度低下制御部は、前記切替制御部によるギヤ段の切替中に、前記回転速度低下制御を終了させ、
前記切替制御部は、前記少なくとも１つの摩擦係合装置の解放中に、前記副変速機を、動力伝達遮断状態から切替後に係合される前記高速側噛合係合要素または前記低速側噛合係合要素が係合する状態に切り替える
ことを特徴とする車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項２】
前記自動変速機内の作動油の油温を検出する温度検出部を備え、
前記回転速度低下制御部は、前記温度検出部によって検出される前記作動油の油温が高いほど、前記副変速機のギヤ段を切り替える指令が出力された時点から前記回転速度低下制御を終了させるまでの期間を長くする
ことを特徴とする請求項１の車両用動力伝達装置の制御装置。
【請求項３】
前記回転速度低下制御部は、前記温度検出部に異常が生じると、前記回転速度低下制御を終了させる
ことを特徴とする請求項２の車両用動力伝達装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動変速機と副変速機とを備えた車両用動力伝達装置の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動変速機と副変速機とを備えた車両用動力伝達装置が知られている。特許文献１および特許文献２に記載の車両用動力伝達装置がそれである。特許文献１には、主変速機２００（自動変速機）の下流側に、副変速機４００を備えたトランスファ３００が設けられている構成が記載されている。また、特許文献１には、主変速機２００および副変速機４００が共にニュートラルの状態で、副変速機４００をニュートラル状態から動力伝達状態に切り替える際、主変速機２００が有する摩擦係合要素の少なくとも１つを係合または半係合させて主変速機２００の出力軸の回転速度を低下させることで、副変速機の回転要素間で生じる差回転を小さくしてギヤ鳴りおよびショックを低減することが記載されている。また、特許文献２には、自動変速機１４および副変速機４６が共にニュートラルの状態で、副変速機４６をニュートラル状態から動力伝達状態に切り替える際、作動油の油温が判定値以下であって、且つ、自動変速機１４の出力軸の回転速度が高回転である場合は、自動変速機１４内の潤滑油量を増量し、摩擦係合要素の引き摺り抵抗を増加することで、副変速機の回転要素間で生じる差回転を小さくすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４７６０３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０９９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１において、副変速機の切替中にニュートラル状態を経由するため、自動変速機の出力軸の回転速度が上昇しやすくなるが、上記制御を実行することで自動変速機の出力軸の回転速度が低下した状態で切替が実行されるため、切替中に発生するギヤ鳴りやショックが低減される。しかしながら、摩擦係合要素を係合または半係合することで、エンジントルクが自動変速機の出力軸に伝達され、副変速機においてニュートラル状態から動力伝達状態に切り替えるために必要な力（シフト荷重）が増加し、副変速機のギヤ段の切替が不完全となる虞がある。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、自動変速機と副変速機を備えた車両用動力伝達装置において、副変速機の切替に際して、自動変速機の出力軸の回転速度を低下させるとともに、副変速機のギヤ段の切替に必要な力を低減できる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】
【０００６】
第１発明の要旨とするところは、(a)摩擦係合装置を有する自動変速機と、該自動変速機と駆動輪との間の動力伝達経路上に配置され該自動変速機の出力軸の回転を変速する副変速機とを、備え、前記副変速機は、高速ギヤ段を形成する際に係合される高速側噛合係合要素と、低速ギヤ段を形成する際に係合される低速側噛合係合要素とを、含んで構成される車両用動力伝達装置において、前記副変速機のギヤ段を切り替える際、係合中の前記高速側噛合係合要素および前記低速側噛合係合要素の一方を解放し、動力伝達遮断状態を経由して他方を係合する切替制御部を備える前記車両用動力伝達装置の制御装置であって、(b)前記副変速機のギヤ段の切替開始前または切替開始時点において、前記自動変速機の前記摩擦係合装置の少なくとも１つを係合または半係合することで、前記自動変速機の出力軸の回転速度を低下させる回転速度低下制御を実行する回転速度低下制御部を備え、(c)前記回転速度低下制御部は、前記切替制御部によるギヤ段の切替中に、前記回転速度低下制御を終了させ、(d)前記切替制御部は、前記少なくとも１つの摩擦係合装置の解放中に、前記副変速機を、動力伝達遮断状態から切替後に係合される前記高速側噛合係合要素または前記低速側噛合係合要素が係合する状態に切り替えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２発明の要旨とするところは、第１発明の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記自動変速機内の作動油の油温を検出する温度検出部を備え、前記回転速度低下制御部は、前記温度検出部によって検出される前記作動油の油温が高いほど、前記副変速機のギヤ段を切り替える指令が出力された時点から前記回転速度低下制御を終了させるまでの期間を長くすることを特徴とする。
【０００８】
また、第３発明の要旨とするところは、第２発明の車両用動力伝達装置の制御装置において、前記回転速度低下制御部は、前記温度検出部に異常が生じると、前記回転速度低下制御を終了させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１発明の車両用動力伝達装置に制御装置によれば、副変速機のギヤ段の切替に際して、回転速度低下制御が実行されることで、自動変速機の出力軸の回転速度が低下するため、副変速機の回転要素間の差回転が小さくなり、切替中に発生するギヤ鳴りやショックも抑制される。また、副変速機の切替中に回転速度低下制御を終了させることで摩擦係合装置が解放されることから、自動変速機の出力軸に伝達されるトルクが低減される。この状態で副変速機の切替後に係合される低速側噛合係合要素または高速側噛合係合要素が係合されることで、切替中に必要なシフト荷重も小さくなり切替性が向上する。
【００１０】
また、第２発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、作動油の油温が高くなるほど、回転速度低下制御を終了した時点からの自動変速機の出力軸の回転速度上昇が速くなるため、副変速機のギヤ段を切り替える指令が出力された時点から回転速度低下制御を終了させるまでの期間を長くすることで、低速側噛合係合要素または高速側噛合係合要素を係合するときに副変速機の回転要素間で生じる差回転を、油温に拘わらず低減することができる。
【００１１】
また、第３発明の車両用動力伝達装置の制御装置によれば、温度検出部に異常が生じると、回転速度低下制御を終了するため、自動変速機の出力軸に伝達されるトルクが低減され、油温が低温状態にあってもギヤ段の切替が可能となる。
【００１２】
また、好適には、回転速度低下制御部によって係合または半係合される摩擦係合装置は、係合されることで自動変速機の出力軸の回転速度を減速するものである。これより、回転速度低下制御部によって摩擦係合装置が係合または半係合されることで、出力軸の回転速度を低下させることができる。
【００１３】
また、好適には、作動油の油温が予め設定されている低温閾値以下の領域では、ギヤ段を切り替える指令が出力されると同時に、前記回転速度低下制御を終了させることを特徴とする。作動油の油温が低温閾値以下の低温領域になると、油圧の応答性が悪いため、引摺トルクが低下しにくく、且つ、自動変速機の出力軸の回転速度の上昇も遅い。そこで、油温が低温閾値以下では、ギヤ段を切り替える指令が出力されると同時に回転速度低下制御を終了させることで、ギヤ段の切替の際に、副変速機の回転要素間の差回転を小さくするとともに、引摺トルクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明が好適に適用された車両の構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。
【図２】図１の自動変速機の骨子図である。
【図３】図２の自動変速機において、各ギヤ段を成立させる際の各摩擦係合装置の作動状態を説明する係合作動表である。
【図４】図１のトランスファの骨子図である。
【図５】図１の電子制御装置の制御機能であって、特にトランスファの切替制御を説明する機能ブロック線図である。
【図６】第４ブレーキが係合または半係合された場合の自動変速機の出力軸の回転速度、および第４ブレーキが解放された場合の出力軸回転速度を示す図である。
【図７】自動変速機内の作動油の油温と自動変速機の出力軸から出力される引摺トルクの関係を示す図である。
【図８】作動油の油温と第４ブレーキが係合状態から解放状態となるまでに要する解放時間との関係を示す図である。
【図９】作動油の油温とタイマ時間との関係マップである。
【図１０】車両停止中であって、自動変速機がニュートラル状態で副変速機のギヤ段が高速側ギヤ段から低速側ギヤ段に切り替えられたときの作動状態を説明するタイムチャートである。
【図１１】図５の電子制御装置の制御作動の要部、具体的には、副変速機のギヤ段の切替に関する制御作動を説明するフローチャートである。
【図１２】H-L切替スイッチが操作されたときの制御態様を説明するタイムチャートである。
【図１３】H-L切替スイッチが操作されたときの制御態様を説明する他のタイムチャートである。
【図１４】H-L切替スイッチが操作されたときの制御態様を説明するさらに他のタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例】
【００１６】
本発明が好適に適用された車両１０の構成を説明する図であると共に、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図１において、車両１０は、例えば前置エンジン後輪駆動（ＦＲ）を基本とする４輪駆動車両であって、走行用の駆動力源としてのエンジン１２からの動力を、副駆動輪としての左右一対の前輪１４Ｌ、１４Ｒ（特に区別しない場合には前輪１４）および主駆動輪としての左右一対の後輪１６Ｌ、１６Ｒ（特に区別しない場合には後輪１６）へそれぞれ伝達する車両用動力伝達装置１８（以下、動力伝達装置１８）を備えている。
【００１７】
動力伝達装置１８は、エンジン１２に連結されたトルクコンバータ２０と、自動変速機２２と、自動変速機２２の出力側に連結されてその自動変速機２２から伝達された動力を前輪１４および後輪１６に分配するトランスファ（動力分配装置）２４と、トランスファ２４にて分配された動力を前輪１４に伝達するフロントプロペラシャフト２６と、トランスファ２４にて分配された動力を後輪１６に伝達するリアプロペラシャフト２８と、フロントプロペラシャフト２６に連結される前輪用差動歯車装置３０と、リヤプロペラシャフト２８に連結される後輪用差動歯車装置３２と、前輪用差動歯車装置３０を介して伝達される動力を前輪１４に伝達する左右一対の前輪車軸３４Ｌ、３４Ｒ（特に区別しない場合には前輪車軸３４）と、後輪用差動歯車装置３２を介して伝達される動力を後輪１６に伝達する左右一対の後輪車軸３６Ｌ、３６Ｒ（特に区別しない場合には後輪車軸３６）とを、備えている。
【００１８】
動力伝達装置１８において、２輪駆動中は、エンジン１２により発生させられた動力が、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、トランスファ２４、リヤプロペラシャフト２８、後輪用差動歯車装置３２、左右一対の後輪車軸３６を順次介して左右一対の後輪１６へ伝達される。また、４輪駆動中は、２輪駆動中の前輪１４への動力伝達に加えて、エンジン１２により発生させられた動力が、トルクコンバータ２０、自動変速機２２、トランスファ２４、フロントプロペラシャフト２６、前輪用差動歯車装置３０、左右一対の前輪車軸３４を順次介して左右一対の前輪１４へ伝達される。
【００１９】
エンジン１２は、例えば気筒内噴射される燃料の燃焼によって駆動力を発生させるガソリンエンジン或いはディーゼルエンジン等の内燃機関である。また、トルクコンバータ２０は、図示しないポンプ翼車とタービン翼車との間で流体を介して動力伝達を行うよく知られた流体式動力伝達装置である。
【００２０】
自動変速機２２は、複数個の遊星歯車装置および複数個の摩擦係合要素（クラッチ、ブレーキ）を有し、それら摩擦係合要素の係合または解放の組合せに応じて複数個のギヤ段を成立させ、入力軸の回転を変速して出力軸に出力する機能を有している。
【００２１】
図２は、自動変速機２２の骨子図である。なお、自動変速機２２は、回転軸線ＣＬ１を中心にして略対称であるため、下半分が省略されている。自動変速機２２は、軸線ＣＬ１を中心にして回転可能に配置されている入力軸４０および出力軸４２と、第１遊星歯車装置４６と、第２遊星歯車装置４８と、第３遊星歯車装置５０と、第１クラッチＣ１〜第３クラッチＣ３（特に区別しない場合にはクラッチと記載）と、第１ブレーキＢ１〜第４ブレーキＢ４（特に区別しない場合にはブレーキＢと記載）と、第１ワンウェイクラッチＦ１〜第３ワンウェイクラッチＦ３（特に区別しない場合にはワンウェイクラッチＦと記載）とを、備えて構成されている。なお、第１クラッチＣ１〜第３クラッチＣ３、第１ブレーキＢ１〜第４ブレーキＢ４が、本発明の摩擦係合装置に対応している。
【００２２】
入力軸４０は、トルクコンバータ２０のタービン翼車に連結されている。出力軸４２は、トランスファ２４の後述する入力軸７４に連結されている。
【００２３】
第１遊星歯車装置４６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置からなり、第１サンギヤＳ１と、互いに噛み合う複数対の遊星歯車Ｐ１と、遊星歯車Ｐ１を自転および公転可能に支持するキャリヤＣＡ１と、第１ピニオンギヤＰ１を介して第１サンギヤＳ１と噛み合う第１リングギヤＲ１とを、備えて構成されている。
【００２４】
第２遊星歯車装置４８は、シングルピニオン型の遊星歯車装置からなり、第２サンギヤＳ２と、第２ピニオンギヤＰ２と、第２ピニオンギヤＰ２を自転および公転可能に支持する第２キャリヤＣＡ２と、第２ピニオンギヤＰ２を介して第２サンギヤＳ２と噛み合う第２リングギヤＲ２とを、備えて構成されている。
【００２５】
第３遊星歯車装置５０は、シングルピニオン型の遊星歯車装置からなり、第３サンギヤＳ３と、第３ピニオンギヤＰ３と、第３ピニオンギヤＰ３を自転および公転可能に支持する第３キャリヤＣＡ３と、第３ピニオンギヤＰ３を介して第３サンギヤＳ３と噛み合う第３リングギヤＲ３とを、備えて構成されている。
【００２６】
第１遊星歯車装置４６の第１サンギヤＳ１は、第３クラッチＣ３を介して入力軸４０に連結されるとともに、第２ワンウェイクラッチＦ２および第３ブレーキＢ３を介して非回転部材であるケース５２に連結されている。第１キャリヤＣＡ１は、並列に設けられている第１ブレーキＢ１およびワンウェイクラッチＦ１をそれぞれ介してケース５２に連結されている。第１リングギヤＲ１は、第２遊星歯車装置４８の第２リングギヤＲ２に連結されているとともに、第２ブレーキＢ２を介してケース５２に連結されている。
【００２７】
第２遊星歯車装置４８の第２サンギヤＳ２は、第３遊星歯車装置５０の第３サンギヤＳ３に連結されるとともに、第１クラッチＣ１を介して入力軸４０に連結されている。第２キャリヤＣＡ２は、第３遊星歯車装置５０の第３リングギヤＲ１に連結されるとともに、第２クラッチＣ２を介して入力軸４０に連結され、さらに、並列に設けられている第３ワンウェイクラッチＦ３および第４ブレーキＢ４をそれぞれ介してケース５２に連結されている。第２リングギヤＲ２は、第１リングギヤＲ１に連結されるとともに、第２ブレーキＢ２を介してケース５２に連結されている。
【００２８】
第３遊星歯車装置５０の第３サンギヤＳ３は、第２サンギヤＳ２に連結されるとともに、第１クラッチＣ１を介して入力軸４０に連結されている。第３キャリヤＣＡ３は、出力軸４２に常時連結されている。第３リングギヤＲ３は、第２キャリヤＣＡ２に連結されるとともに、第２クラッチＣ２を介して入力軸４０に連結され、さらに、並列に設けられている第３ワンウェイクラッチＦ３および第４ブレーキＢ４をそれぞれ介してケース５２に連結されている。
【００２９】
自動変速機２２は、上述した３個のクラッチＣ（Ｃ１〜Ｃ４）、４個のブレーキＢ（Ｂ１〜Ｂ４）、および３個のワンウェイクラッチＦ（Ｆ１〜Ｆ３）を備えており、それ等クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１〜Ｂ４、ワンウェイクラッチＦ１〜Ｆ３が適宜係合および解放されることにより、第１速ギヤ段「１ｓｔ」〜第５速ギヤ段「５ｔｈ」、および後進ギヤ段「Ｒev」が成立させられる。クラッチＣおよびブレーキＢは、多板式のクラッチやブレーキなど油圧アクチュエータによって係合制御される油圧式の摩擦係合装置であり、それぞれ係合、解放状態が切り換えられるとともに、係合、解放時の過渡油圧などが制御される。ワンウェイクラッチＦは、よく知られたローラ式やスプラグ式等が用いられている。
【００３０】
図３は、上記各ギヤ段を成立させる際の摩擦係合装置の作動状態を説明する係合作動表で、「○」は係合、空欄は解放を示している。また、「△」は係合するものの動力伝達されないことを示している。図２に示すように、第１クラッチＣ１と、第３ワンウェイクラッチＦ３とが係合されることで、第１速ギヤ段「１ｓｔ」が成立させられる。第１クラッチＣ１と、第３ブレーキＢ３と、第１ワンウェイクラッチＦ１と、第２ワンウェイクラッチＦ２とが、係合されることで、第２速ギヤ段「２ｎｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１と、第３クラッチＣ３と、第３ブレーキＢ３と、第１ワンウェイクラッチＦ１とが係合されることで、第３ギヤ段「３ｒｄ」が成立させられる。第１クラッチＣ１と、第２クラッチＣ２と、第３クラッチＣ３と、第３ブレーキＢ３とが係合されることで、第４ギヤ段「４ｔｈ」が成立させられる。第２クラッチＣ２と、第３クラッチＣ３と、第１ブレーキＢ１と、第３ブレーキＢ３とが係合されることで、第５ギヤ段「５ｔｈ」が成立させられる。第３クラッチＣ３と、第１ブレーキＢ１（エンジンブレーキ時）と、第４ブレーキＢ４と、第１ワンウェイクラッチＦ１とが係合されることで、後進ギヤ段「Ｒev」が成立させられる。なお、クラッチＣ、ブレーキＢが何れも解放されることにより、動力伝達が遮断されるニュートラル「Ｎ」が成立させられる。上記各ギヤ段の変速比γ（＝入力軸４０の回転速度Ｎin／出力軸４２の回転速度Ｎout）は、第１遊星歯車装置４６、第２遊星歯車装置４８、および第３遊星歯車装置５０の各変速比（＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）ρ１、ρ２、ρ３に応じて定められる。
【００３１】
トランスファ２４は、自動変速機２２から伝達される動力を前輪１４および後輪１６に分配する装置である。また、トランスファ２４は、例えば高速側ギヤ段（高速側変速段）Ｈおよび低速側ギヤ段（低速側変速段）Ｌの何れかを成立させることにより、自動変速機２２の出力軸４２の回転を変速して出力側へ伝達する副変速機５４を併せて備えている。副変速機５４は、自動変速機２２と後輪１６（主駆動輪）との間の動力伝達経路上に配置されている。
【００３２】
図４は、トランスファ２４の骨子図である。図４において、トランスファ２４は、自動変速機２２のケース５２に連結された非回転部材としてのトランスファケース５６を備えている。また、トランスファ２４は、そのトランスファケース５６内において、シングルピニオン型の遊星歯車装置５８および第１噛合クラッチ装置６２を主体に構成されている副変速機５４と、軸心ＣＬ１まわりの回転可能にトランスファケース５６に支持されてリヤプロペラシャフト２８に連結された主駆動軸としての第１出力軸６０と、第１出力軸６０（リヤプロペラシャフト２８）に対して相対回転可能に設けられているドライブギヤ６４と、そのドライブギヤ６４と第１出力軸６０との間を断接する第２噛合クラッチ装置６６とを、共通の軸線ＣＬ１上に有している。第１噛合クラッチ装置６２は、副変速機５４から第１出力軸６０に至る２つの動力伝達経路のどちらかが連結状態とされることにより低速側ギヤ段Ｌまたは高速側ギヤ段Ｈを択一的に成立させる機能を有する。
【００３３】
また、トランスファ２４は、トランスファケース５６内において、軸線ＣＬ２まわりに回転可能に支持されるとともに、フロントプロペラシャフト２６に連結された第２出力軸６８と、第２出力軸６８に対して相対回転不能に設けられたドリブンギヤ７０とを、共通の軸線ＣＬ２上に有している。さらに、ドライブギヤ６４とドリブンギヤ７０との間を機械的に連結するチェーン７２を備えている。
【００３４】
このトランスファ２４は、軸線ＣＬ１まわりに回転可能に支持されている入力軸７４の回転を、副変速機５４を介して第１出力軸６０へ伝達するとともに、第１出力軸６０とドライブギヤ６４との間が遮断されている状態（すなわち第１出力軸６０に対するドライブギヤ６４の相対回転が許容されている状態）では、第１出力軸６０から第２出力軸６８への動力伝達は行われない（すなわち第１出力軸６０から第２出力軸６８までの動力伝達経路が遮断される）。一方、第１出力軸６０とドライブギヤ６４との間が接続されている状態（すなわち第１出力軸６０とドライブギヤ６４とが一体的に回転する状態）では、その第１出力軸６０からドライブギヤ６４、チェーン７２、およびドリブンギヤ７０を介して第２出力軸６８への動力伝達が行われる（すなわち第１出力軸６０から第２出力軸６８までの動力伝達経路が形成される）。なお、入力軸７４は、自動変速機２２の出力軸４２にスプライン嵌合継手などを介して連結されており、エンジン１２から自動変速機２２を介して入力された駆動力（トルク）によって回転駆動させられる。
【００３５】
遊星歯車装置５８は、入力軸７４に連結されて軸線ＣＬ１まわりに回転可能なサンギヤＳと、そのサンギヤＳに対して同じ軸線ＣＬ１まわりに配置され、車体に固定された非回転部材であるトランスファケース５６に軸線ＣＬ１まわりの回転不能に連結されたリングギヤＲと、これらサンギヤＳおよびリングギヤＲと噛み合う複数個のピニオンギヤＰを自転可能、且つ、軸線ＣＬ１まわりに公転可能に支持するキャリヤＣＡとを有している。
【００３６】
サンギヤＳの回転速度は、入力軸７４に対して等速であり、キャリヤＣＡの回転速度は、入力軸７４に対して減速される。また、サンギヤＳには、第１噛合クラッチ装置６２のうち、高速側ギヤ段Ｈの成立に関与するクラッチギア７６が、サンギヤＳに対して相対回転不能に固設されている。キャリヤＣＡには、第１噛合クラッチ装置６２のうち、低速側ギヤ段Ｌの成立に関与するクラッチギヤ７８が、キャリヤＣＡに対して相対回転不能に固設されている。
【００３７】
第１噛合クラッチ装置６２は、公知の噛合クラッチで構成されている。第１噛合クラッチ装置６２は、高速側ギヤ段Ｈを成立させるための外周歯７６ｈ（噛合歯）が形成されているクラッチギヤ７６と、低速側ギヤ段Ｌを成立させるための内周歯７８ｌ（噛合歯）が形成されているクラッチギヤ７８と、第１出力軸６０に対して相対回転不能に固定されてるクラッチハブ８４と、クラッチハブ８４と嵌合することによりそのクラッチハブ８４に対して相対回転不能、且つ、軸線ＣＬ１方向への相対移動可能に設けられている円筒状のスリーブ８５とを、有している。スリーブ８５は、円筒状に形成され、内周部に形成されている内周歯８５ｈがクラッチハブ８４に形成されている外周歯と嵌合することで、クラッチハブ８４に対して相対回転不能、且つ、軸線ＣＬ１方向へ相対移動可能とされている。また、スリーブ８５の内周部に形成されている内周歯８５ｈは、クラッチギヤ７６の外周歯７６ｈと噛合可能に形成されている。上記スリーブ８５の内周歯８５ｈ（噛合歯）およびクラッチギヤ７６の外周歯７６ｈ（噛合歯）によって、高速側ギヤ段Ｈを形成する際に係合される高速側噛合係合要素１０２が構成され、スリーブ８５の外周歯８５ｌ（噛合歯）およびクラッチギヤ７８の内周歯７８ｌ（噛合歯）によって、低速側ギヤ段Ｈを形成する際に係合される低速側噛合係合要素１０４が構成される。なお、高速側噛合係合要素１０２および低速側噛合係合要素１０４を特に区別しない場合には、噛合係合要素と称する。
【００３８】
第１噛合クラッチ装置６２において、スリーブ８５が軸線ＣＬ１方向で入力軸７４側（図４において左側）へ移動することで、スリーブ８５の内周歯８５ｈ（噛合歯）がクラッチギヤ７６の外周歯７６ｈ（噛合歯）と噛み合う、すなわち高速側噛合係合要素１０２が係合することで、副変速機５４において高速ギヤ段Ｈが成立させられる。また、スリーブ８５が軸線ＣＬ１でリヤプロペラシャフト２８側（図４において右側）へ移動することで、スリーブ８５の外周歯８５ｌ（噛合歯）がクラッチギヤ７８の内周歯７８ｌ（噛合歯）と噛み合う、すなわち低速側噛合係合要素１０４が係合することで、副変速機５４において低速ギヤ段Ｌが成立させられる。上記スリーブ８５の内周歯８５ｈとクラッチギヤ７６の外周歯７６ｈとが噛み合うことで高速側噛合係合要素１０２が係合し、副変速機５４において高速側ギヤ段Ｈが形成されるスリーブ８５の軸線Ｃ１方向の位置を、高速側ギヤ段Ｈの切替完了位置と定義する。また、スリーブ８５の外周歯８５ｌとクラッチギヤ７８の内周歯７８ｌとが噛み合うことで低速側噛合係合要素１０４が係合し、副変速機５４において低速側ギヤ段Ｌが形成されるスリーブ８５の軸線Ｃ１方向の位置を、低速側ギヤ段Ｌの切替完了位置と定義する。
【００３９】
また、図４に示すように、スリーブ８５の内周歯８５ｈとクラッチギヤ７６の外周歯７６ｈとが噛み合わない（高速側噛合係合要素１０２の解放）とともに、スリーブ８５の外周歯８５ｌとクラッチギヤ７８の内周歯７８ｌとが噛み合わない（低速側噛合係合要素１０４の解放）ことで、副変速機５４が動力伝達遮断状態（ニュートラル状態）となる。副変速機５４において、高速側ギヤ段Ｈと低速側ギヤ段Ｌとの間でギヤ段が切り替えられる際には、切替過渡期に動力伝達遮断状態を経由することとなる。
【００４０】
第２噛合クラッチ装置６６は、公知の噛合クラッチで構成されている。第２噛合クラッチ装置６６は、第１出力軸６０に対して相対回転不能に固定されているクラッチハブ８６と、クラッチハブ８６と嵌合することによりそのクラッチハブ８６に対して相対回転不能、且つ、軸線ＣＬ１方向の相対移動可能に設けられた円筒状のスリーブ８８と、ドライブギヤ６４に固設され、スリーブ８８の内周面に形成されている内周歯（噛合歯）と噛合可能な外周歯（噛合歯）が形成されているクラッチギヤ９０とを、有している。スリーブ８８は、通常は図４に示すような動力伝達を遮断する状態である中立位置に位置させられる一方、シフトアクチュエータ９２によって軸線ＣＬ１方向へ移動させられることで、動力伝達が可能な動力伝達位置へ移動可能に配設されている。
【００４１】
第２クラッチ装置６６において、スリーブ８８を移動させるためのシフトアクチュエータ９２の非駆動時には、スリーブ８８がクラッチハブ８６に対して図４に示す位置に位置決めされる。この状態では、ドライブギヤ６４は、第１出力軸６０に対して軸線ＣＬ１まわりに相対回転可能とされており、ドライブギヤ６４は、第１出力軸６０に対して空転させられるため、ドライブギヤ６４を介して第２出力軸６８側への動力伝達は行われない（２輪駆動状態）。
【００４２】
一方、シフトアクチュエータ９２の駆動によりスリーブ８８が軸線Ｃ１方向でクラッチギヤ９０側（リヤプロペラシャフト２８側）へ移動させられることで、スリーブ８８の内周歯がクラッチギヤ９０の外周歯と噛み合うと、第１出力軸６０に対するドライブギヤ６４の軸線ＣＬ１まわりの相対回転が阻止され、そのドライブギヤ６４は第１出力軸６０と一体的に回転させられるため、ドライブギヤ６４、チェーン７２、およびドリブンギヤ７０等を介して第２出力軸６８側への動力伝達が行われる（４輪駆動状態）。すなわち、第２噛合クラッチ装置６６によって、第１出力軸６０から後輪１６のみにエンジン１２からの動力を伝達して走行する２輪駆動状態と、後輪１６にエンジン１２からの動力を伝達することに加えて第２出力軸６８から前輪１４に動力を伝達して走行する４輪駆動状態とに切り替えられる。
【００４３】
第１噛合クラッチ装置６２は、軸線ＣＬ１と平行に配置されている第１シフトフォークシャフト９４を、シフトアクチュエータ９２の駆動によって軸線ＣＬ１に平行な方向へ移動させることにより、第１シフトフォークシャフト９４に接続された第１シフトフォーク９６を介して、スリーブ８５を軸線ＣＬ１方向へ移動させるようになっている。また、第２噛合クラッチ装置６６は、軸線ＣＬ１と平行に配置されている第２シフトフォークシャフト９８を、シフトアクチュエータ９２の駆動によって軸線ＣＬ１に平行な方向に移動させることにより、第２シフトフォークシャフト９８に接続された第２シフトフォーク１００を介して、スリーブ８８を軸線ＣＬ１方向へ移動させるようになっている。
【００４４】
図１に戻り、車両１０には、トランスファ２４の作動状態を切り替えるための制御装置を含む電子制御装置１３０が備えられている。電子制御装置１３０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェイス等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、エンジン１２の出力制御、自動変速機２２の変速制御、副変速機５４のギヤ段の切替制御等を実行する。
【００４５】
電子制御装置１３０には、例えばエンジン回転速度センサ１３２により検出されたエンジン回転速度Ｎeを表す信号、出力軸回転速度センサ１３３により検出された自動変速機２２の出力軸４２の出力軸回転速度Ｎoutを表す信号、リヤペラ回転速度センサ１３４により検出されたリヤプロペラシャフト２８の出力回転速度Ｎprに対応する車速Ｖを表す信号、各車輪速センサ１３６により検出された各車輪（すなわち前輪１４Ｒ、１４Ｌ、後輪１６Ｒ、１６Ｌ）の回転速度Ｎwに対応する車輪速Ｎfr、Ｎfl、Ｎrr、Ｎrlを表す信号、ダイヤルポジションセンサ１３８により検出されたH-L切替スイッチ１４０の操作位置Ｐdialを表す信号、駆動状態切替スイッチ１４１により検出された４輪駆動および２輪駆動の何れかに切り替える切替操作の有無を表す信号、駆動状態検出スイッチ１４２により検出されたトランスファ２４における動力伝達状態、例えば２輪駆動状態Ｓ2WDおよび４輪駆動状態Ｓ4WDを表す信号、ならびに副変速機５４のギヤ段Ｈ、Ｌを表す信号、油温センサ１４４によって検出された自動変速機２２内の作動油の油温Ｔoilを表す信号、シフトポジションセンサ１４６によって検出されるシフトレバー１４８の操作位置であるシフトポジションＰshを表す信号などが供給される。
【００４６】
また、電子制御装置１３０からは、例えばエンジン１２の出力制御のためのエンジン出力制御指令信号Ｓe、自動変速機２２の変速制御のための変速制御指令信号Ｓt、シフトアクチュエータ９２により第１シフトフォークシャフト９４を介して第１噛合クラッチ装置６２を作動させることで、副変速機５４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈ或いは低速側ギヤ段Ｌへ切り替えるためのハイロー切替制御指令信号Ｓhl、シフトアクチュエータ９２により第２シフトフォークシャフト９８を介して第２噛合クラッチ装置６８を作動させることでトランスファ２４の駆動状態を２輪駆動状態或いは４輪駆動状態へ切り替えるための駆動状態切替制御指令信号Ｓ2-4などが出力される。
【００４７】
H-L切替スイッチ１４０は、例えば運転者の近傍に設けられて運転者により手動操作されるダイヤル式のスイッチであり、副変速機５４を高速側ギヤ段Ｈおよび低速側ギヤ段Ｌの何れかへの切替を指示するための２つの操作位置Ｐdialを備えている。例えば、H-L切替スイッチ１４０の操作位置ＰdialがＨ位置に切り替えられると、副変速機５４が高速側ギヤ段Ｈに切り替えられ、操作位置ＰdialがＬ位置に切り替えられると、副変速機５４が低速側ギヤ段Ｌに切り替えられる。なお、このH-L切替スイッチ１４０は、上記ダイヤル式に限らず、例えばスライド式、押しボタン式、シーソー式等であってもよい。
【００４８】
駆動状態切替スイッチ１４１は、例えば押しボタン式のスイッチで構成され、２輪駆動状態でスイッチが押されると４輪駆動状態に切り替えられ、４輪駆動状態でスイッチが押されると２輪駆動状態に切り替えられる。なお、この駆動状態切替スイッチ１４１は、上記押しボタン式に限らず、例えばスライド式、シーソー式、ダイヤル式等であっても構わない。また、H-L切替スイッチ１４０および駆動状態切替スイッチ１４１に基づくトランスファ２４の作動状態は、図示しないインジケータランプによって表示されるようになっている。
【００４９】
図５は、電子制御装置１３０の制御機能であって、特にトランスファ２４の切替制御を説明する機能ブロック線図である。電子制御装置１３０は、切替制御部１５０（切替制御手段）、回転速度低下制御部１５２（回転速度低下制御手段）、タイマ時間判定部１５４（タイマ時間判定手段）、油温センサ異常判定部１５５（油温センサ異常判定手段）、シフト操作判定部１５６（シフト操作判定手段）、および経過時間判定部１５８（経過時間判定手段）を機能的に備えている。
【００５０】
切替制御部１５０は、H-L切替スイッチ１４０の操作位置Ｐdialを表す信号に基づいて副変速機５４のギヤ段の切替を実行する。例えば、操作位置Ｐdialが低速側ギヤ段Ｌに対応するＬ位置にある状態から、高速側ギヤ段Ｈに対応するＨ位置に切替操作された場合には、切替制御部１５０は、副変速機５４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈへ切り替えるためのハイロー切替制御信号Ｓhlをシフトアクチュエータ９２に出力し、第１シフトフォークシャフト９４および第１シフトフォーク９６を介して第１噛合クラッチ装置６２を作動させることで、副変速機５４のギヤ段を低速側ギヤ段Ｌから高速側ギヤ段Ｈに切り替える。
【００５１】
具体的には、切替制御部１５０は、スリーブ８５の外周歯８５ｌ（噛合歯）とクラッチギヤ７８の内周歯７８ｌ（噛合歯）とが互いに噛み合う、すなわち低速側噛合係合要素１０４が係合することで低速側ギヤ段Ｌが形成された状態から、スリーブ８５を軸線Ｃ１方向で入力軸７４側（図４において左側）に移動させて外周歯８５ｌと内周歯７８ｌとの噛合（係合）を解除（低速側噛合係合要素１０４の解放）し、スリーブ８５の内周歯８５ｈ（噛合歯）とクラッチギヤ７６の外周歯７６ｈ（噛合歯）とが互いに噛み合う、すなわち高速側噛合係合要素１０２が係合することで高速側ギヤ段Ｈが形成される切替完了位置までスリーブ８５を移動させる。これより、内周歯８５ｈと外周歯７６ｈとが互いに噛み合う状態、すなわち高速側噛合係合要素１０２が係合する状態に切り替わることで、副変速機５４のギヤ段が低速側ギヤ段Ｌから高速側ギヤ段Ｈに切り替えられる。
【００５２】
また、操作位置Ｐdialが高速側ギヤ段Ｈに対応するＨ位置にある状態から、低速側ギヤ段Ｌに対応するＬ位置に切替操作された場合には、切替制御部１５０は、副変速機５４のギヤ段を低速側ギヤ段Ｌへ切り替えるためのハイロー切替制御信号Ｓhlをシフトアクチュエータ９２に出力し、第１シフトフォークシャフト９４および第１シフトフォーク９６を介して第１噛合クラッチ６２を作動させることで、副変速機５４のギヤ段を高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌに切り替える。
【００５３】
具体的には、切替制御部１５０は、スリーブ８５の内周歯８５ｈ（噛合歯）とクラッチギヤ７６の外周歯７６ｈ（噛合歯）とが互いに噛み合う、すなわち高速側噛合係合要素１０２が係合することで高速側ギヤ段Ｈが形成された状態から、スリーブ８５を軸線Ｃ１方向でリヤプロペラシャフト２８側（図４において右側）に移動させて内周歯８５ｈと外周歯７６ｈとの噛合（係合）を解除（高速側噛合係合要素１０２の解放）し、スリーブ８５の外周歯８５ｌとクラッチギヤ７８の内周歯７８ｌとが互いに噛み合う、すなわち低速側噛合係合要素１０４が係合することで低速側ギヤ段Ｌが形成される切替完了位置までスリーブ８５を移動させる。これより、外周歯８５ｌと内周歯７８ｌとが互いに噛み合う状態すなわち低速側噛合係合要素１０４が係合する状態に切り替わることで、副変速機５４のギヤ段が高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌに切り替えられる。
【００５４】
また、切替制御部１５０は、駆動状態切替スイッチ１４１による駆動状態の切替操作に基づいて、トランスファ２４における駆動状態を切り替えるための駆動状態切替制御指令信号Ｓ2-4をシフトアクチュエータ９２に出力し、第２シフトフォークシャフト９８および第２シフトフォーク１００を介して第２噛合クラッチ装置６６を断接する。
【００５５】
例えば、２輪駆動中に駆動状態切替スイッチ１４１が押されると、切替制御部１５０は、トランスファ２４における駆動状態を４輪駆動状態に切り替えるための駆動状態切替制御指令信号Ｓ2-4をシフトアクチュエータ９２に出力し、第２シフトフォークシャフト９８および第２シフトフォーク１００を介して第２噛合クラッチ装置６６を接続する。具体的には、切替制御部１５０は、スリーブ８８を軸線Ｃ１方向でフロントプロペラシャフト２８側（図４において右側）に移動させ、スリーブ８８の内周歯（噛合歯）とクラッチギヤ９０の外周歯（噛合歯）とを噛み合わせることで、第２噛合クラッチ装置６６を接続する。これより、２輪駆動状態から４輪駆動状態に切り替えられる。
【００５６】
また、４輪駆動中に駆動状態切替スイッチ１４１が押されると、切替制御部１５０は、トランスファ２４における駆動状態を２輪駆動状態に切り替えるための駆動状態切替制御指令信号Ｓ2-4をシフトアクチュエータ９２に出力し、第２シフトフォークシャフト９８および第２シフトフォーク１００を介して第２噛合クラッチ装置６６を遮断する。具体的には、切替制御部１５０は、スリーブ８８の内周歯とクラッチギヤ９０の外周歯とが噛み合った状態から、スリーブ８８を軸線Ｃ１方向で自動変速機２２側（図４において左側）に移動させ、スリーブ８８の内周歯とクラッチギヤ９０の外周歯との噛合を解除することで、第２噛合クラッチ装置６６を遮断する。これより、４輪駆動状態から２輪駆動状態に切り替えられる。
【００５７】
上記H-L切替スイッチ１４０による副変速機５４のギヤ段の切替（低速側ギヤ段Ｌから高速側ギヤ段Ｈへの切替、または高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌへの切替）は、自動変速機２２の動力伝達が遮断されるニュートラルレンジ（Ｎレンジ）であって、且つ、車両停止状態（すなわち車速Ｖがゼロ）であることを条件にして実行される。自動変速機２２がＮレンジにあると、動力伝達が遮断されることからエンジントルクが自動変速機２２の出力軸４２に伝達されない（クラッチＣやブレーキＢの引き摺りによるトルク伝達を除く）。従って、副変速機５４のギヤ段を切り替えるに際して、互いの噛合歯を噛み合わせるために必要となる力であるシフト荷重（シフトアクチュエータ９２によってスリーブ８５を移動させる際に必要となる荷重）が小さくなる。よって、副変速機５４のギヤ段の切替に際して、スリーブ８５を噛合完了位置まで移動させることができる。
【００５８】
ところで、副変速機５４のギヤ段の切替過渡期には、低速側噛合係合要素１０４および高速側噛合係合要素１０２の両方が解放される動力伝達遮断状態（ニュートラル状態）を経由することとなる。このとき、自動変速機２２および副変速機５４ともにニュートラル状態となるが、自動変速機２２の摩擦係合装置のうち前進変速段で係合させられる摩擦係合要素（第１クラッチＣ１など）での引き摺りが大きい場合には、エンジン回転が自動変速機２２の出力軸４２側に伝達され、出力軸４２に連結されているトランスファ２４の入力軸７４についても回転することとなる。このような状態で副変速機５４のギヤ段を切り替えるためにスリーブ８５が移動すると、係合前後の回転要素間（入力軸７４および第１出力軸６０の間）の相対回転速度、すなわち互いに噛み合う噛合歯間の相対回転速度が大きくなるため、切替中に発生するギヤ鳴りやショックが大きくなる虞がある。なお、第１出力軸６０は、車両停止中であるため回転速度はゼロである。
【００５９】
これを防止するため、自動変速機２２がＮレンジに切り替えられると、回転速度低下制御部１５２が実行される。回転速度低下制御部１５２は、車両停止状態であり、且つ、シフトポジションＰshがＮポジションにシフト操作され、自動変速機２２がＮレンジに切り替わると、自動変速機２２の第４ブレーキＢ４を係合または半係合する係合制御（回転速度低下制御）を実行する。言い換えれば、ギヤ段の切替開始前に予め第４ブレーキＢ４が係合または半係合される。第４ブレーキＢ４は、自動変速機２２の第３遊星歯車装置５０の第３リングギヤＲ３とケース５２との間に設けられ、係合されることで第３サンギヤＳ３の回転を減速して第３キャリヤＣＡ３すなわち出力軸４２に出力する。すなわち、第４ブレーキＢ４は、係合または半係合されることで、第１クラッチＣ１の引き摺りに起因する第３サンギヤＳ３の回転を減速する。よって、第４ブレーキＢ４が係合または半係合されることで、自動変速機２２の出力軸４２および出力軸４２に連結されたトランスファ２４の入力軸７４の回転上昇が抑制される。なお、第４ブレーキＢ４が、本発明の回転速度低下制御中に係合または半係合される少なくとも１つの摩擦係合装置に対応している。
【００６０】
図６は、自動変速機２２がＮレンジの状態において、第４ブレーキＢ４が係合または半係合された場合（Ｂ４係合制御有）の自動変速機２２の出力軸４２の出力軸回転速度Ｎout、および第４ブレーキＢ４が係合および半係合されない場合（Ｂ４係合制御無）の出力軸回転速度Ｎoutを示している。図６において、横軸が自動変速機２２内の作動油の油温Ｔoilを示し、縦軸が自動変速機２２の出力軸回転速度Ｎoutを示している。
【００６１】
図６に示すように、実線で示すＢ４係合制御有の場合は、一点鎖線で示すＢ４係合制御無の場合に比べて出力軸４２の回転速度が低くなっている。図６の回転速度Ｎlimは、予め実験や解析に基づいて求められるギヤ鳴り・ショック許容限界回転速度（以下、限界回転速度Ｎlimと記載）を示している。限界回転速度Ｎlimは、副変速機５４のギヤ段の切替中に発生するギヤ鳴りやショックによって、運転者が違和感を感じないとされる限界回転速度である。すなわち、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlim未満でギヤ段が切り替えられると、副変速機５４において切替過渡期に噛み合う噛合歯間の相対回転速度が小さくなり、ギヤ鳴りやショックが低減される。
【００６２】
図６に示すように、Ｂ４係合制御有では、作動油の油温Ｔoilに拘わらず出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimよりも低くなるため、この状態でギヤ段が切り替えられてもギヤ鳴りやショックが問題にならない。一方、Ｂ４係合制御無では、作動油の油温Ｔoilが所定の範囲において出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimよりも高くなるため、この油温Ｔoilの範囲でギヤ段が切り替えられると、切替過渡期に発生するギヤ鳴りやショックが大きくなり、運転者が違和感を感じる虞がある。
【００６３】
このことから、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御が実行された状態で副変速機５４のギヤ段の切替が実行されると、出力軸回転速度Ｎoutが小さくなり、結果として副変速機５４の切替過渡期において互いに噛み合う噛合歯の相対回転速度が小さくなるため、ギヤ鳴りやショックが低減される。しかしながら、第４ブレーキＢ４が係合または半係合されることで、出力軸４２に伝達される引摺トルクＴfも増加し、スリーブ８５を移動させる際に必要なシフト荷重が増加することから、スリーブ８５を切替後のギヤ段が形成される切替完了位置まで移動させることができず、切替不良が発生する虞もある。
【００６４】
図７は、自動変速機２２内の作動油の油温Ｔoilと自動変速機２２の出力軸４２から出力される引摺トルクＴfとの関係を示している。図７において横軸が作動油の油温Ｔoilを示し、縦軸が引摺トルクＴfを示している。また、実線がＢ４係合制御有の場合を示し、一点鎖線がＢ４係合制御無の場合を示している。図７において、Ｔlimは、切替可能限界トルクＴlimを示している。切替可能限界トルクＴlimは、シフトアクチュエータ９２の出力等に基づいて設定される値であり、シフトアクチュエータ９２によってギヤ段の切替（スリーブ８５の切替完了位置までの移動）が可能となる上限値である。すなわち、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlimを越えると、スリーブ８５がクラッチギヤ側の噛合歯を押しのけて切替完了位置まで進むことが困難となる。
【００６５】
図７に示すように、Ｂ４係合制御無の場合には、作動油の油温Ｔoilに拘わらず引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlimより小さいため、副変速機５４においてギヤ段の切替が可能となる。一方、作動油の油温Ｔoilが所定値以下の領域では、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlimを越えるため、ギヤ段の切替が不完全になる虞がある。これに対して、シフトアクチュエータ９２を高出力なものすれば切替可能限界トルクＴlimが大きくなり、ギヤ段の切替が可能になるが、この背反としてシフトアクチュエータ９２が大型化することになる。
【００６６】
そこで、副変速機５４のギヤ段を切り替える切替操作が実行され、ギヤ段を切り替えるためのハイロー切替制御信号Ｓhlが出力されると、回転速度低下制御部１５２は、ギヤ段の切替中に第４ブレーキＢ４の係合制御を終了（解除）し、第４ブレーキＢ４を解放する（解放制御、係合解除制御）。このように第４ブレーキＢ４が解放されることで引摺トルクＴfが低下する。ここで、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlim未満になると、スリーブ８５をギヤ段の切替完了位置まで移動させることが可能となる。すなわち、ギヤ段の切替が可能となる。従って、第４ブレーキＢ４の解放中に、副変速機５４が動力伝達遮断状態となる位置にあるスリーブ８５を移動させて、動力伝達遮断状態からギヤ段の切替後に互いに噛み合う噛合歯を噛み合わせる（噛合係合要素を係合する）ことで、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlim未満で噛合係合要素が係合することになるため、ギヤ段が正常に切り替えられる。なお、前記第４ブレーキＢ４の解放中（解放状態）は、第４ブレーキＢ４のトルク容量がゼロであるが、スリーブ８５の移動が可能になる範囲において、所定のトルク容量を有していても構わない。
【００６７】
ここで、ハイロー切替制御信号Ｓhlが出力されると同時に回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御を終了させると、引摺トルクＴfが低下するものの、出力軸回転速度Ｎoutが上昇し、噛合係合要素の係合開始時点において出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimを越えてしまう可能性もある。そこで、回転速度低下制御部１５２は、ギヤ段を切り替えるための指令（ハイロー切替制御信号Ｓhｌ）が出力された時点（ギヤ段の切替操作が実行された時点）を基準として予め設定されているタイマ時間Ｔtだけ経過した時点で第４ブレーキＢ４の係合制御を終了させる。
【００６８】
前記ギヤ段を切り替える指令（ハイロー切替制御信号Ｓhl）が出力された時点から第４ブレーキＢ４の係合制御（回転速度低下制御）を終了させるまでの期間であるタイマ時間Ｔtは、予め実験や解析によって求められる。具体的には、タイマ時間Ｔtは、運転者によるH-L切替スイッチ１４０の切替操作に基づいてハイロー切替制御信号Ｓhlが出力されるに伴ってスリーブ８５が移動を開始し、スリーブ８５の噛合歯が切替後のギヤ段に対応する噛合歯と噛み合いを開始する時点（噛合係合要素の係合開始時点）において、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlim未満であり、且つ、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlim未満となる値に設定されている。従って、タイマ時間Ｔt経過した時点で第４ブレーキＢ４が解放されることで、噛合係合要素の係合開始時点では、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlim未満であり、且つ、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlim未満となることから、係合過渡期（噛合過渡期）に発生するギヤ鳴りやショックが低減されるとともに、ギヤ段を正常に切り替えることが可能となる。
【００６９】
図８は、第４ブレーキＢ４の係合制御が終了して解放状態（トルク容量ゼロ）となるまでに要する解放時間Ｔb4と、作動油の油温Ｔoilとの関係を示している。図８において、横軸が作動油の油温Ｔoilを示し、縦軸が第４ブレーキＢ４が解放されるまでに要する解放時間Ｔb4を示している。図８に示すように、油温Ｔoilが低くなるほど解放時間Ｔb4が長くなっている。これは、油温Ｔoilが低くなるほど作動油の粘度が高くなり、油圧の応答性が低下するためである。このことから、油温Ｔoilが低くなるほど引摺トルクＴfが低下しにくくなる。これを考慮して、タイマ時間Ｔtが油温Ｔoilに応じて変更される。
【００７０】
図９は、作動油の油温Ｔoilとタイマ時間Ｔtとの関係マップである。図９において、横軸が作動油の油温Ｔoilを示し、縦軸がタイマ時間Ｔtを示している。図９に示すように、油温Ｔoilが予め設定されている低温閾値Ｔlow以下の低温領域では、タイマ時間Ｔtがゼロになっている。すなわち、ギヤ段を切り替える指令（ハイロー切替制御信号Ｓhl）が出力されるのと同時に、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御が終了され、第４ブレーキＢ４が解放される。
【００７１】
これは、油温Ｔoilが低温の状態では、図８に示すように解放時間Ｔb4が長くなるためである。すなわち、油温Ｔoilが低温の状態では、第４ブレーキＢ４の解放を開始して引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlim未満となるまでに要する時間が長くなるためである。このことから、低油温領域では、ハイロー切替制御信号Ｓhlが出力されてから速やかに回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御を終了させて第４ブレーキＢ４を解放することで、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlim未満の状態で、スリーブ８５の噛合歯とクラッチギヤの噛合歯とを噛み合わせてギヤ段の切替を完了させることができる。なお、第４ブレーキＢ４の係合制御を速やかに終了させると出力軸回転速度Ｎoutが速やかに上昇を開始するが、第４ブレーキＢ４の係合制御によって予め出力軸回転速度Ｎoutが低回転速度に制御されており、且つ、低油温状態では第４ブレーキＢ４の油圧応答性が悪く出力軸回転速度Ｎoutの上昇勾配も小さいため、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimを越えない。
【００７２】
また、作動油の油温Ｔoilが低温閾値Ｔlow以上になると、油温Ｔoilが高くなるほどタイマ時間Ｔtが長くなっている。これは、図８に示すように、油温Ｔoilが高くなるほど解放時間Ｔb4が短くなるためである。すなわち、油温Ｔoilが高くなるほど第４ブレーキＢ４が速やかに解放され、出力軸回転速度Ｎoutの上昇勾配が大きくなることを考慮し、スリーブ８５の噛合歯がクラッチギヤの噛合歯と噛み合いを開始する時点（噛合係合要素の係合開始時点）で、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimを越えないように、油温Ｔoilが高くなるほど、タイマ時間Ｔtが長く設定されている。このことから、ハイロー切替制御信号Ｓhlが出力された後、タイマ時間Ｔtだけ経過した時点で回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御を終了させて第４ブレーキＢ４を解放することで、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度limを越えない状態で、スリーブ８５を移動させて噛合歯を噛み合わせることができる。
【００７３】
また、油温Ｔoilが高温閾値Ｔhi以上になると、油温Ｔoilが高くなるほどタイマ時間Ｔtが短くなる。油温Ｔoilが高温になると、作動油の粘度が低下するため、自動変速機２２の摩擦係合装置において引摺りが小さくなることから、引摺トルクＴfが小さくなる。また、摩擦係合装置において引摺りが小さくなることに関連して、出力軸回転速度Ｎoutについても上昇しにくくなる。従って、タイマ時間Ｔtが小さくなっても、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlimを越えることがなく、且つ、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimを越えない。よって、油温Ｔoilが高温状態になると、油温Ｔoilが高くなるほどタイマ時間Ｔtが短くなることで、ギヤ鳴りおよびショックの低減と、ギヤ段の切替性の向上とを両立させることができる。
【００７４】
図５に戻り、タイマ時間判定部１５４は、ギヤ段を切り替えるためのハイロー切替制御信号Ｓhlが出力された時点（ギヤ段の切替を開始した時点、H-L切替スイッチ１４０の操作時点）を基準として、経過時間Ｔconの計測（カウント）を開始し、経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達したか否かを判定する。タイマ時間判定部１５４によって経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達したものと判定されると、回転速度低下制御部１５２は、第４ブレーキＢ４の係合制御を終了させ、第４ブレーキＢ４を解放する（係合解除制御、解放制御）。よって、引摺トルクＴfが減少する。
【００７５】
センサ異常判定部１５５は、作動油の油温Ｔoilを検出する油温センサ１４４に異常が生じたか否かを判定する。センサ異常判定部１５５は、油温センサ１４４から信号が出力されない場合、油温センサ１４４によって検出される油温Ｔoilが予め設定されている正常上限値を上回る場合、油温Ｔoilが予め設定されている正常下限値を下回る場合には、油温センサ１４４に異常が発生したと判定する。なお、油温センサ１４４が、本発明の温度検出部に対応している。
【００７６】
センサ異常判定部１５５は、油温センサ１４４に異常が発生したと判定すると、タイマ時間判定部１５４に対してタイマ時間Ｔtをゼロにする指令を出力する。これより、油温センサ１４４に異常が発生したと判定される場合には、油温Ｔoilに基づくタイマ時間Ｔtの設定が困難になるが、このような場合にタイマ時間Ｔtがゼロに設定される。このように、タイマ時間Ｔtがゼロに設定されることで、回転速度低下制御部１５２は、油温センサ１４４に異常が生じると第４ブレーキＢ４の係合制御を終了させ、第４ブレーキＢ４を解放することとなる。よって、出力軸回転速度Ｎoutは上昇するものの、自動変速機２２の引摺トルクＴfは減少することから、ギヤ段の切替が可能となる。すなわち、油温センサ１４４に異常がある場合には、ギヤ鳴りやショック低減よりもギヤ段の切替が優先され、油温センサ１４４に異常が生じた場合であってもギヤ段の切替が可能となる。
【００７７】
シフト操作判定部１５６は、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御を終了させた後の第４ブレーキＢ４の解除中に、運転者によるＮポジション以外へのシフト操作が実行されたか否かを判定する。シフト操作判定部１５６によって、ＮポジションからＮポジション以外（Ｄポジションなど）へのシフト操作が実行されたと判定されると、操作されたシフトポジションＰshに対応するシフトレンジへ変速する指令が出力され、自動変速機２２がＮレンジ以外のシフトレンジに変速させられる。このとき、自動変速機２２の変速制御が優先して実行され、回転速度低下制御部１５２は、第４ブレーキＢ４の解放制御を終了させ、第４ブレーキＢ４の係合制御にも復帰しない。すなわち、回転速度低下制御部１５２は、自動変速機２２の変速について干渉しないように、第４ブレーキＢ４に関する制御を何ら実行しない。例えば、自動変速機２２のシフトレンジが第４ブレーキＢ４の係合を伴うものであれば、第４ブレーキＢ４の係合制御が実行される。また、自動変速機２２のシフトレンジが第４ブレーキＢ４の係合を伴わないものであれば、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の解放制御は終了するものの、第４ブレーキＢ４の解放は維持される。なお、ギヤ段の切替は、自動変速機２２の変速過渡期に完了する。
【００７８】
経過時間判定部１５８は、ハイロー切替制御信号Ｓhlが出力された時点（ギヤ段の切替開始時点）からの経過時間Ｔconが、予め設定されている閾値Ｔ１以下か否かを判定する。経過時間判定部１５８によって経過時間Ｔconが閾値Ｔ１を越えたと判定された場合には、回転速度低下制御部１５２に、第４ブレーキＢ４を係合または半係合する指令が出力される。閾値Ｔ１は、予め実験や解析に基づいて設定され、副変速機５４のギヤ段の切替が完了するとされる時間に所定の余裕時間を加味した時間に設定されている。すなわち、閾値Ｔ１は、通常であればギヤ段の切替が完了する時間に設定されている。経過時間Ｔconが閾値Ｔ１を越える場合には、何らかの理由でギヤ段の切替が完了せず、これに関連して出力軸回転速度Ｎoutについても限界回転速度Ｎlimを越えている可能性もある。このような場合には、出力軸回転速度Ｎoutを低下させるため、回転速度低下制御部１５２は、切替開始前の状態に復帰するように第４ブレーキＢ４の係合制御を実行する。
【００７９】
図１０は、車両停止中であって、自動変速機２２がＮレンジ（ニュートラル状態）で副変速機５４のギヤ段が高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌに切り替えられたときの作動状態を説明するタイムチャートである。ギヤ段の切替が開始されるｔ１時点前は、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御が実行されることで、引摺トルクＴtが切替可能限界トルクＴlimを越えている。また、副変速機５４が高速側ギヤ段Ｈに変速されることで、出力軸回転速度Ｎoutがゼロになっている。
【００８０】
ｔ１時点においてH-L切替スイッチ１４０の切替操作が実行されるとハイロー切替制御信号Ｓhlが出力され、切替制御部１５０によるギヤ段の切替が開始される。具体的には、シフトアクチュエータ９２を駆動させることによる第１噛合クラッチ装置６２の掴み替え、すなわちスリーブ８５の高速側ギヤ段Ｈが形成される切替完了位置から低速側ギヤ段Ｌが形成される切替完了位置への移動が開始される。スリーブ８５が低速側ギヤ段Ｌが形成される切替完了位置に向かって移動するに伴い、高速側噛合係合要素１０２の係合が解除されることで、ｔ２時点において副変速機５４が動力伝達遮断状態（ニュートラル状態）となる。この副変速機５４の動力伝達遮断状態は、前記噛合歯の噛合が解除されてから、低速側ギヤ段Ｌを形成する噛合歯との噛合が開始される時点（ｔ４時点）までの間維持される。
【００８１】
副変速機５４が動力伝達遮断状態になると、駆動輪側との連結が遮断され、自動変速機２２の出力軸４２にかかる抵抗力がなくなるため、自動変速機２２の出力軸回転速度Ｎoutが上昇する。ここで、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御が実行されていることから、実線で示すように出力軸回転速度Ｎoutの上昇が緩やかとなる。一方、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御が実行されない場合には、破線で示すように第４ブレーキＢ４の係合制御が実行される場合に比べて出力軸回転速度Ｎoutの上昇勾配が大きくなっている。
【００８２】
ｔ３時点において、ギヤ段の切替開始時点（ｔ１時点）からの経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達すると、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御が終了し、第４ブレーキＢ４が解放される。これより、ｔ３時点から引摺トルクＴfが低下し、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlimよりも小さくなる。また、第４ブレーキＢ４が解放されることから、出力軸回転速度Ｎoutの上昇勾配がｔ３時点以前に比べて大きくなる。
【００８３】
ｔ４時点において、低速側ギヤ段Ｌに対応するクラッチギヤ７８の噛合歯（内周歯７８ｌ）とスリーブ８５の噛合歯（外周歯８５ｌ）との噛合、すなわち低速側噛合係合要素１０４の係合が開始される。このとき、引摺トルクＴfは切替可能限界トルクＴlimよりも小さく、且つ、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimよりも低いため、ギヤ鳴りやショックを低減しつつ、噛合係合要素の係合（噛合歯の噛合）が可能となる。これに対して、回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御が実行されなかった場合には、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimを越えた状態で噛合歯の噛合が開始されるため、ギヤ鳴りやショックが大きくなる。
【００８４】
ｔ５時点においてスリーブ８５が低速側ギヤ段Ｌが形成される切替完了位置まで移動すると、ギヤ段の切替が完了したものと判断され、切替開始前と同様の回転速度低下制御部１５２による第４ブレーキＢ４の係合制御に復帰する。なお、高速側ギヤ段Ｈから低速側ギヤ段Ｌに切り替わる態様を一例に説明したが、低速側ギヤ段Ｌから高速側ギヤ段Ｈに切り替わる場合であっても、ギヤ段の切替方向が逆になるだけであって、基本的には同じように作動する。
【００８５】
図１１は、電子制御装置１３０の制御作動の要部、具体的には、副変速機５４のギヤ段の切替に関する制御作動を説明するフローチャートである。このフローチャートは、副変速機５４のギヤ段を切り替える指令（ハイロー切替制御信号Ｓhl）が出力される毎に実行される。
【００８６】
車両停止中であって、自動変速機２２がＮレンジの状態において、運転者によってH-L切替スイッチ１４０が操作されて副変速機５４のギヤ段を切り替えるためのハイロー切替制御信号Ｓhlが出力されると、ギヤ段の切替が開始される。回転速度低下制御部１５２の制御機能に対応するステップＳ１（以下、ステップを省略）において、第４ブレーキＢ４の係合制御が実施中か否かが判定される。第４ブレーキＢ４の係合制御が実施されない場合には、Ｓ１が否定されてＳ３に進む。第４ブレーキＢ４の係合制御が実施中である場合にはＳ１が肯定されてＳ２に進む。
【００８７】
タイマ時間判定部１５４の制御機能に対応するＳ２では、ギヤ段の切替開始時点からの経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達したか否かが判定される。なお、タイマ時間Ｔtは、作動油の油温Ｔoilに応じて適宜変更される。経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達しない間はＳ２が否定されて経過時間Ｔconが継続して計測され、経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達するまで繰り返しＳ２が実行される。経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達するとＳ２が肯定されてＳ３に進む。
【００８８】
回転速度低下制御部１５２の制御機能に対応するＳ３では、第４ブレーキＢ４の係合制御が終了（Ｂ４係合制御解除）し、第４ブレーキＢ４が解放される。これにより、引摺トルクＴfが減少する。シフト操作判定部１５６の制御機能に対応するＳ４では、運転者によるＮレンジ以外へのシフト操作が実行されたか否かが判定される。運転者によるＮレンジ以外へのシフト操作が実行された場合には、Ｓ４が肯定されてＳ８に進む。Ｓ８では、シフト操作されたシフトポジションＰshに対応するシフトレンジへの変速制御が実行され、第４ブレーキＢ４の解放制御についても終了させられる。シフト操作が実行されない場合には、Ｓ４が否定されてＳ５に進む。
【００８９】
経過時間判定部１５８の制御機能に対応するＳ５では、ギヤ段の切替開始時点からの経過時間Ｔconが予め設定されている閾値Ｔ１以下か否かが判定される。経過時間Ｔconが閾値Ｔ１以下である場合にはＳ５が肯定されてＳ６に進む。切替制御部１５０の制御機能に対応するＳ６では、ギヤ段の切替が完了したか否かが判定される。ギヤ段の切替完了の判定は、例えばスリーブ８５の位置を検出するセンサを設け、スリーブ８５の位置が予め設定されているギヤ段の切替完了位置に到達したか否かに基づいて判定される。
【００９０】
ギヤ段の切替が完了していないと判定される場合、Ｓ６が否定されてＳ４に戻る。ギヤ段の切替が完了したものと判定されると、Ｓ６が肯定されてＳ７に進む。回転速度低下制御部１５２の制御機能に対応するＳ７では、第４ブレーキＢ４の係合制御に復帰する。Ｓ５に戻り、経過時間Ｔが閾値Ｔ１よりも大きくなったと判定されると、Ｓ５が否定されてＳ７に進む。すなわち、ギヤ段の切替が何らかの原因で完了しないものと判断され、切替操作前に実行されていた自動変速機２２がＮレンジでの第４ブレーキＢ４の係合制御に復帰する。
【００９１】
図１２は、車両停止中にH-L切替スイッチ１４０が操作されたときの制御態様を説明するタイムチャートである。図１２において、横軸が時間に対応している。また、副変速機ギヤ段は、副変速機５４のギヤ段の状態を示し、「High」が高速側ギヤ段Ｈに対応し、「Low」が低速側ギヤ段Ｌに対応している。ＡＴシフトレンジは、自動変速機２２のシフトレンジを示し、Ｎがニュートラルレンジ（Ｎレンジ）、Ｄが前進走行レンジを示している。H-L切替SW操作は、H-L切替スイッチ１４０の操作位置を示し、「High」が高速側ギヤ段Ｈの操作位置に対応し、「Low」が低速側ギヤ段Ｌの操作位置に対応している。H-L切替中信号は、副変速機５４のギヤ段の切替中に出力される制御信号に対応しており、この信号が出力される間、経過時間Ｔconが計測される。Ｂ４係合解除制御は、第４ブレーキＢ４の制御状態を示しており、「Off」が第４ブレーキＢ４の係合制御を実行中であることを示し、「On」が第４ブレーキＢ４の係合制御の解除、すなわち第４ブレーキＢ４の解放制御を実行中であることを示している。
【００９２】
図１２においてｔＡ時点以前は、高速側噛合係合要素１０２が係合することで副変速機５４が高速側ギヤ段Ｈに変速されている。また、シフトポジションＰshがＮポジションに操作されることで、自動変速機２２のシフトレンジ（ＡＴシフトレンジ）がＮレンジ（動力伝達遮断）に変速され、第４ブレーキＢ４の係合制御が予め実行されている。
【００９３】
ｔＡ時点において運転者によってH-L切替スイッチ１４０が低速側ギヤ段Ｌ側に切替操作されると、低速側ギヤ段Ｌへの切替制御が開始される。具体的には、スリーブ８５の低速側ギヤ段Ｌが形成される切替完了位置への移動が開始される。また、ｔＡ時点を基準にして経過時間Ｔconの計測（カウント）が開始される。経過時間Ｔconは、H-L切替制御信号Ｓhlが出力される間は計測され、ギヤ段の切替が完了するとゼロにリセットされる。ｔＡ時点からｔＢ時点の間において、スリーブ８５が移動することで、高速側噛合係合要素１０２の係合が解除され、副変速機５４において動力伝達が過渡的に遮断される。
【００９４】
ｔＢ時点において切替開始時点（ｔＡ時点）からの経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達すると、第４ブレーキＢ４の係合制御が終了し（係合制御解除）、第４ブレーキＢ４が解放される（係合解除制御）。これより、自動変速機２２で発生する引摺トルクＴfが減少し、スリーブ８５の噛合開始時点（低速側噛合係合要素１０４の係合開始時点）において、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlim未満となる。さらに、タイマ時間Ｔt経過後に第４ブレーキＢ４の係合制御が終了することから、スリーブ８５の噛合開始時点において出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlim未満となる。よって、ギヤ鳴りやショックが低減されつつ、ギヤ段の切替が不完全となることも防止される。ｔＣ時点においてスリーブ８５が低速側ギヤ段Ｌを形成する切替完了位置まで移動すると、ギヤ段の切替が完了したものと判定され、第４ブレーキＢ４の係合制御に復帰する。また、経過時間Ｔがゼロにリセットされる。
【００９５】
ｔＥ時点において、H-L切替スイッチ１４０が高速ギヤ段Ｈに戻されると、高速側ギヤ段Ｈへの切替制御が開始され、スリーブ８５の高速側ギヤ段Ｈを形成する切替完了位置への移動が開始される。また、ｔＥ時点を基準にして経過時間Ｔconの計測（カウント）が開始される。スリーブ８５が移動を開始することで、低速側噛合係合要素１０４の係合が解除され、副変速機５４において動力伝達が遮断される。
【００９６】
ｔＦ時点において切替開始からの経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達すると、第４ブレーキＢ４の係合制御が終了し、第４ブレーキＢ４が解放される（係合解除制御）。これより、自動変速機２２で発生する引摺トルクＴfが減少し、スリーブ８５の噛合開始時点において、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlim未満となる。さらに、タイマ時間Ｔt経過後に第４ブレーキＢ４の係合制御が終了することから、スリーブ８５の噛合開始時点において出力軸回転速度Ｎoutが限界トルクＴlim未満となる。ｔＧ時点においてスリーブ８５が高速側ギヤ段Ｈが形成される切替完了位置まで移動すると、ギヤ段の切替が完了したと判定されると、第４ブレーキＢ４の係合制御に復帰する。
【００９７】
上記のように、副変速機５４のギヤ段を切り替える切替制御が開始されると、その時点を基準とする経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔt経過すると第４ブレーキＢ４の係合制御を終了（解除）することで、切替後に係合される噛合係合要素の係合を開始する時点で、引摺トルクＴfが切替可能限界トルクＴlimよりも小さく、且つ、出力軸回転速度Ｎoutが限界回転速度Ｎlimよりも低くなるため、スリーブ８５の噛合歯がクラッチギヤの噛合歯と噛み合う際に発生するギヤ鳴りやショックが低減され、且つ、スリーブ８５の噛合歯をクラッチギヤの噛合歯と確実に噛み合わせることができる。
【００９８】
図１３は、H-L切替スイッチ１４０が操作されたときの制御態様を説明するタイムチャートであって、特に、副変速機５４の切替中にH-L切替スイッチ１４０が再操作された場合の態様を示している。
【００９９】
図１３において、ｔＡ時点前は、高速側噛合係合要素１０２が係合することで、副変速機５４が高速側ギヤ段Ｈに変速されている。また、シフトポジションＰshがＮポジションに操作されることで、自動変速機２２のシフトレンジ（ＡＴシフトレンジ）がＮレンジ（動力伝達遮断）に変速され、第４ブレーキＢ４の係合制御が予め実行されている。
【０１００】
ｔＡ時点において、運転者によってH-L切替スイッチ１４０が低速側ギヤ段Ｌ側に操作されると、低速側ギヤ段Ｌへの切替制御が開始される。具体的には、スリーブ８５が、低速側ギヤ段Ｌが形成される切替完了位置に向かって移動を開始する。また、ｔＡ時点を基準として経過時間Ｔconの計測（カウント）が開始される。スリーブ８５が移動を開始することで、ｔＡ時点からｔＢ時点の間において、高速側ギヤ段Ｈを形成する噛合歯の噛合が解除され、副変速機５４において動力伝達が過渡的に遮断される。
【０１０１】
ｔＢ時点において経過時間Ｔがタイマ時間Ｔtに到達するタイミングで、H-L切替スイッチ１４０が高速側ギヤ段Ｈ側に再操作されると、ｔＢ時点以降は、スリーブ８５が高速側ギヤ段Ｈの形成される切替完了位置に向かって移動を開始する。すなわち、スリーブ８５が元位置に向かって移動を開始する。ここで、経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達したことから、H-L切替スイッチ１４０の再操作に拘わらず第４ブレーキＢ４の係合制御が終了し（係合制御解除）、第４ブレーキＢ４が解放される（解放制御）。
【０１０２】
ｔＣ時点において、スリーブ８５が高速側ギヤ段Ｈの形成される切替完了位置まで移動すると、ギヤ段の切替が完了したものと判定され、第４ブレーキＢ４の係合制御に復帰する。また、経過時間Ｔconがゼロにリセットされる。
【０１０３】
ｔＤ時点において、H-L切替スイッチ１４０が低速側ギヤ段Ｌに操作されると、スリーブ８５が低速側ギヤ段Ｌの形成される切替完了位置に向かって移動を開始する。このとき、経過時間Ｔconの計測が開始される。ｔＥ時点において、経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達すると、第４ブレーキＢ４の係合制御が終了し、第４ブレーキＢ４が解放される。
【０１０４】
ｔＦ時点において、H-L切替スイッチ１４０が高速側ギヤ段Ｈ側に再操作されると、スリーブ８５が高速側ギヤ段Ｈの形成される切替完了位置に向かって移動を開始する。ｔＧ時点において経過時間Ｔconが閾値Ｔ１に到達すると、何らかの原因によりギヤ段の切替が完了せず、第４ブレーキＢ４の解放時間が長くなることで、出力軸回転速度Ｎoutが高回転で回転している可能性があり、出力軸回転速度Ｎoutを低下させるため、切替操作前に実行されていた第４ブレーキＢ４の係合制御に復帰する。ｔＨ時点において、スリーブ８５が高速側ギヤ段Ｈの形成される切替位置まで移動すると、ギヤ段の切替が完了したものと判定され、経過時間Ｔconがゼロにリセットされる。
【０１０５】
図１４は、H-L切替スイッチ１４０が操作されたときの制御態様を説明するタイムチャートであって、特に、副変速機５４のギヤ段の切替中に自動変速機２２がＤレンジ（前進走行レンジ）に変速された場合の態様を示している。
【０１０６】
ｔＡ時点において、運転者によってH-L切替スイッチ１４０が低速側ギヤ段Ｌ側に切替操作されると、低速側ギヤ段Ｌへの切替制御が開始され、スリーブ８５が低速側ギヤ段Ｌの形成される切替完了位置に向かって移動を開始する。また、ｔＡ時点を基準にして経過時間Ｔconの計測が開始される。
【０１０７】
ｔＢ時点において、経過時間Ｔconがタイマ時間Ｔtに到達すると、第４ブレーキＢ４の係合制御が終了し（係合制御解除）、第４ブレーキＢ４が解放される（解放制御）。ｔＣ時点において自動変速機２２のシフトレンジがＮレンジからＤレンジに切り替えられると、自動変速機２２の変速制御が優先して実行され、第４ブレーキＢ４の解放制御が解除される。なお、自動変速機２２のシフトレンジが第４ブレーキＢ４の係合を伴わない場合には、第４ブレーキＢ４の解放が維持されることとなる。
【０１０８】
ｔＤ時点において、スリーブ８５が低速側ギヤ段Ｌの形成される切替完了位置まで移動すると、ギヤ段の切替が完了したものと判断され、経過時間Ｔconがゼロにリセットされる。ｔＥ時点において、H-L切替スイッチ１４０が高速側ギヤ段Ｈ側に操作されるが、自動変速機２２がＤレンジにあるため、ギヤ段を切り替えるためのハイロー切替制御信号Ｓhlは出力されず、ギヤ段の切替は開始されない。
【０１０９】
ｔＦ時点において、自動変速機２２がＤレンジからＮレンジに切り替えられると、所定時間経過したｔＧ時点においてギヤ段の切替が開始される。なお、自動変速機２２がＮレンジに切り替えられるｔＦ時点でギヤ段の切替が開始されないのは、運転者が直ぐにＮレンジ以外のレンジにシフト操作しないことを確認するためである。ｔＧ時点以降の制御については、前述した態様と同じであるため、その説明を省略する。
【０１１０】
上述のように、本実施例によれば、副変速機５４のギヤ段の切替に際して、回転速度低下制御が実行されることで、自動変速機２２の出力軸回転速度Ｎoutが低下するため、副変速機５４の回転要素間の差回転が小さくなり、切替中に発生するギヤ鳴りやショックも抑制される。また、副変速機５４の切替中に回転速度低下制御を終了させることで第４ブレーキＢ４が解放されることから、自動変速機２２の出力軸４２に伝達される引摺トルクＴfが低減される。この状態で副変速機５４のギヤ段の切替後に係合される噛合係合要素の係合が開始されることで、切替中に必要なシフト荷重も小さくなり切替性が向上する。
【０１１１】
また、本実施例によれば、作動油の油温Ｔoilが低温閾値Ｔlow以上になると、作動油の油温Ｔoilが高くなるほど、回転速度低下制御を終了させた時点からの自動変速機２２の出力軸４２の回転速度上昇が速くなるため、副変速機５４のギヤ段を切り替える指令が出力された時点から回転速度低下制御を終了させるまでの期間であるタイマ時間Ｔtを、油温Ｔoilが高くなるほど長くすることで、噛合歯の噛合を開始する時点での副変速機５４の回転要素間で生じる差回転を、油温Ｔoilに拘わらず低減することができる。
【０１１２】
また、本実施例によれば、油温センサ１４４に異常が生じると、回転速度低下制御を終了（中止）するため、自動変速機２２の出力軸４２に伝達される引摺トルクＴfが低減され、油温Ｔoilが低温状態にあってもギヤ段の切替が可能となる。
【０１１３】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。
【０１１４】
例えば、前述の実施例では、タイマ時間Ｔtが作動油の油温Ｔoilに応じて変更されていたが、必ずしも油温Ｔoilに応じて変更する必要はなく、タイマ時間Ｔoilが油温Ｔoilに拘わらず一定値であっても構わない。
【０１１５】
また、前述の実施例では、回転速度低下制御部１５２は、車両停止状態であって、自動変速機２２がＮレンジにシフト操作されると、第４ブレーキＢ４の係合制御を実行していたが、副変速機５４のギヤ段を切り替える切替操作が実行された時点（ハイロー切替制御信号Ｓhlの出力時点）で第４ブレーキＢ４の係合制御を実行するものであっても構わない。
【０１１６】
また、前述の実施例では、回転速度低下制御部１５２が実行されると、自動変速機２２の第４ブレーキＢ４を係合または半係合するものであったが、必ずしも第４ブレーキＢ４に限定されない。具体的には、係合されることで出力軸４２の出力軸回転速度Ｎoutを低下させる摩擦係合装置であれば構わない。また、係合される摩擦係合装置の数についても１つに限定されず、複数の摩擦係合装置が係合されるものであっても構わない。
【０１１７】
また、前述の実施例では、ギヤ段の切替の完了は、スリーブ８５の位置を検出するセンサを設け、スリーブ８５の位置がギヤ段の切替完了に到達したか否かに基づいて判定していたが、スリーブ８５を移動させるアクチュエータ９２の回転位置が予め設定されている切替完了位置に到達したか否かに基づいて判定するものであっても構わない。
【０１１８】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【０１１９】
１６：後輪（駆動輪）
１８：車両用動力伝達装置
２２：自動変速機
４２：自動変速機の出力軸
５４：副変速機
１０２：高速側噛合係合要素
１０４：低速側噛合係合要素
１３０：電子制御装置（制御装置）
１４４：油温センサ（温度検出部）
１５０：切替制御部
１５２：回転速度低下制御部
Ｃ１〜Ｃ３、Ｂ１〜Ｂ４：摩擦係合装置
Ｔt：タイマ時間（期間）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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