(57)【要約】【課題】変速ショックを抑制しながら変速段の変更を素早く行なう。【解決手段】所定時間以内の変速を予測し、変速が予測されたときには次の変速時にオンすべきクラッチにトルク相初期圧Ｐｉｎｉを作用させて待機するプレサーボ起動を実行し、プレサーボ中に変速が要求されたときにはクラッチに作用させる油圧をトルク相初期圧Ｐｉｎｉからトルク相実行圧Ｐｔｏｒまで増圧することによりトルク相を実行すると共にトルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態でエンジンのトルクダウンによってイナーシャ相を開始させることにより変速段を変更する。【選択図】図１１
2011157997.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
変速段の変更を判定する変速判定部と、
前記変速判定部による変速段の変更の判定に先だって該変速段の変更を予測する変速予測部と、
前記変速段の変更が予測されたときには係合すべき摩擦係合要素を第１の係合圧で滑りを伴って係合させて待機するよう前記調圧器を制御する変速準備制御を実行し前記変速段の変更が判定されたときには前記トルク相が前記摩擦係合要素を前記第１の係合圧よりも高い第２の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれ前記イナーシャ相が前記第２の係合圧で待機している状態で前記動力源から前記入力軸に作用するトルクを減少させることにより行なわれるよう前記動力源側に指示すると共に前記調圧器を制御する変速制御を実行する変速制御部と
を備える自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記第１の係合圧は、前記トルク相の初期圧である請求項１記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記変速制御部は、前記変速段の変更が予測されたときに、前記変速準備制御により前記摩擦係合要素で発生すると予想される熱量である変速準備時予想発熱量と前記変速制御により前記摩擦係合要素で発生すると予想される熱量である変速時予想発熱量との和に基づく発熱量が許容範囲内にあることを条件として前記変速準備制御を実行することを特徴とする請求項１または２記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
前記変速制御部は、前記変速準備制御を実行している最中に該変速準備制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速準備時実発熱量を演算すると共に前記変速制御を実行している最中に該変速制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速時実発熱量を演算して総発熱量を算出し、前記変速制御が完了した以降に該算出した総発熱量を時間の経過と共に減少させることにより前記変速準備制御開始時の前記摩擦係合要素の残存発熱量を演算し、次回に前記摩擦係合要素の係合を伴う変速段の変更が予測されたときに、前記変速準備時予想発熱量と前記変速時予想発熱量と前記残存発熱量との和が前記許容範囲内にあることを条件として前記変速準備制御を実行することを特徴とする請求項３記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記変速制御部は、前記変速準備制御を実行している最中に該変速準備制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速準備時実発熱量を演算し、該演算した変速準備時実発熱量と前記変速制御により前記摩擦係合要素で発生すると予想される熱量である変速時予想発熱量との和が許容範囲を超えたときには前記変速準備制御を停止することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
前記変速制御部は、前記変速準備制御を実行している最中に該変速準備制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速準備時実発熱量を演算すると共に前記変速制御を実行している最中に該変速制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速時実発熱量を演算して総発熱量を算出し、前記変速制御が完了した以降に該算出した総発熱量を時間の経過と共に減少させることにより前記変速準備制御開始時の前記摩擦係合要素の残存発熱量を演算し、次回に前記摩擦係合要素の係合を伴う変速準備制御を実行している最中に、前記変速準備時実発熱量と前記変速時予想発熱量と前記残存発熱量との和が前記許容範囲を超えたときには前記変速準備制御を停止することを特徴とする請求項５記載の自動変速機の制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６いずれか１項に記載の自動変速機の制御装置であって、
第１の変速モードと該第１の変速モードよりも要求される変速時間が短い第２の変速モードとを含む複数の変速モードからいずれかのモードを選択するモード選択部を備え、
前記変速制御部は、前記第２の変速モードが選択されていることを条件として前記変速準備制御を実行する
自動変速機の制御装置。
【請求項８】
自動変速機と、
請求項１ないし７いずれか１項に記載の自動変速機の制御装置と
を備える変速機装置。
【請求項９】
請求項１ないし８いずれか１項に記載の変速機装置と、
動力源と、
前記変速機装置からの指示に基づいて前記動力源を制御する動力源用制御装置と
を備える動力出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の変速機装置としては、次の変速が必要となることを予測し、変速が予測されたときには次の変速時に係合すべき摩擦係合装置（クラッチ）を係合開始直前の待機油圧で待機するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、待機油圧としてストロークエンド圧以下の油圧で摩擦係合装置を待機させておくことにより、次に変速する際に摩擦係合装置の係合を素早く行なうことができ、変速の応答性を高めることができるとしている。
【０００３】
また、自動変速機のアップシフト変速が要求されたとき、係合すべきクラッチ（摩擦要素）のトルク伝達容量を徐々に大きくしていき、イナーシャ相の開始前にエンジンをトルクダウンするプリトルクダウンを実行し、イナーシャ相の開始後に更にエンジンのトルクダウンを実行することにより変速段を変更するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、イナーシャ相の開始前にエンジンのプリトルクダウンを実行することにより、変速ショックを抑制すると共にクラッチの熱負荷を低減することができる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７５００１号公報
【特許文献２】特開２００８−５１２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、変速機装置では、車両に搭載されることを考えると、変速段の変更を素早く行なうことは走行性能を向上させる上で重要な課題として考えられている。一方、変速段の変更をトルク相とイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機では、イナーシャ相の開始前のトルク相が行なわれている最中には出力軸側のトルクの落ち込みを伴うことから、トルク相でエンジンのトルクダウンが行われると、トルク相による加速の落ち込みを助長させる。こうした出力軸側のトルクの落ち込みは、変速フィーリングを悪化させるから、できる限り抑制することが望ましい。
【０００６】
本発明の自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置は、変速ショックを抑制しながら変速段の変更を素早く行なうことを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動変速機の制御装置および変速機装置並びに動力出力装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００８】
本発明の自動変速機の制御装置は、
少なくとも一つの摩擦係合要素の係合圧を調圧する調圧器を備え、該調圧器を制御して前記摩擦係合要素の係合状態を切り替えることにより変速段の変更を伴って動力源から入力軸に入力された動力を出力軸に伝達可能で、前記入力軸にトルクが作用している状態で変速段を変更する際には該変速段の変更をトルクの伝達を変速後の変速段による伝達に変更するトルク相と該入力軸の回転速度を変速後の変速段に応じた回転速度に変更するイナーシャ相の２相によって行なう自動変速機を制御する自動変速機の制御装置であって、
変速段の変更を判定する変速判定部と、
前記変速判定部による変速段の変更の判定に先だって該変速段の変更を予測する変速予測部と、
前記変速段の変更が予測されたときには係合すべき摩擦係合要素を第１の係合圧で滑りを伴って係合させて待機するよう前記調圧器を制御する変速準備制御を実行し前記変速段の変更が判定されたときには前記トルク相が前記摩擦係合要素を前記第１の係合圧よりも高い第２の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれ前記イナーシャ相が前記第２の係合圧で待機している状態で前記動力源から前記入力軸に作用するトルクを減少させることにより行なわれるよう前記動力源側に指示すると共に前記調圧器を制御する変速制御を実行する変速制御部と
を備えることを要旨とする。
【０００９】
この本発明の自動変速機の制御装置では、変速段の変更を判定し、変速段の変更の判定に先だって変速段の変更を予測し、変速段の変更が予測されたときには係合すべき摩擦係合要素を第１の係合圧で滑りを伴って係合させて待機するよう調圧器を制御する変速準備制御を実行し、変速段の変更が判定されたときにはトルク相が摩擦係合要素を第１の係合圧よりも高い第２の係合圧で滑りを伴って係合させて待機することにより行なわれイナーシャ相が第２の係合圧で待機している状態で動力源から入力軸に作用するトルクを減少させることにより行なわれるよう動力源側に指示すると共に調圧器を制御する変速制御を実行する。したがって、イナーシャ相を摩擦係合要素の滑りを伴って係合圧を増圧させることにより行なうものやトルク相で動力源からの入力軸に作用するトルクを減少させるものに比して、摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる。また、変速段の変更を予測して、係合すべき摩擦係合要素を第１の係合圧で滑りを伴って係合させて待機させることにより、変速段の変更が判定されたときに摩擦係合要素を迅速に完全に係合させることができ、変速段の変更を更に素早く行なうことができる。ここで、前記第１の係合圧は、前記トルク相の初期圧であるものとすることもできる。
【００１０】
こうした本発明の自動変速機の制御装置において、前記変速制御部は、前記変速段の変更が予測されたときに、前記変速準備制御により前記摩擦係合要素で発生すると予想される熱量である変速準備時予想発熱量と前記変速制御により前記摩擦係合要素で発生すると予想される熱量である変速時予想発熱量との和に基づく発熱量が許容範囲内にあることを条件として前記変速準備制御を実行するものとすることもできる。こうすれば、変速準備制御の追加により摩擦係合要素の熱負荷が増大するために摩擦係合要素の摩擦材として過剰に高耐性のものを用いる必要がない。この態様の本発明の自動変速機の制御装置において、前記変速制御部は、前記変速準備制御を実行している最中に該変速準備制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速準備時実発熱量を演算すると共に前記変速制御を実行している最中に該変速制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速時実発熱量を演算して総発熱量を算出し、前記変速制御が完了した以降に該算出した総発熱量を時間の経過と共に減少させることにより前記変速準備制御開始時の前記摩擦係合要素の残存発熱量を演算し、次回に前記摩擦係合要素の係合を伴う変速段の変更が予測されたときに、前記変速準備時予想発熱量と前記変速時予想発熱量と前記残存発熱量との和が前記許容範囲内にあることを条件として前記変速準備制御を実行するものとすることもできる。こうすれば、摩擦係合要素の発熱量をより正確に把握することができるから、発熱量が許容範囲内を超えるのをより確実に防止することができる。
【００１１】
また、本発明の自動変速機の制御装置において、前記変速制御部は、前記変速準備制御を実行している最中に該変速準備制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速準備時実発熱量を演算し、該演算した変速準備時実発熱量と前記変速制御により前記摩擦係合要素で発生すると予想される熱量である変速時予想発熱量との和が許容範囲を超えたときには前記変速準備制御を停止するものとすることもできる。こうすれば、変速準備制御の追加により摩擦係合要素の熱負荷が増大するために摩擦係合要素の摩擦材として過剰に高耐性のものを用いる必要がない。この態様の本発明の自動変速機の制御装置において、前記変速制御部は、前記変速準備制御を実行している最中に該変速準備制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速準備時実発熱量を演算すると共に前記変速制御を実行している最中に該変速制御により前記摩擦係合要素で実際に発生する熱量である変速時実発熱量を演算して総発熱量を算出し、前記変速制御が完了した以降に該算出した総発熱量を時間の経過と共に減少させることにより前記変速準備制御開始時の前記摩擦係合要素の残存発熱量を演算し、次回に前記摩擦係合要素の係合を伴う変速準備制御を実行している最中に、前記変速準備時実発熱量と前記変速時予想発熱量と前記残存発熱量との和が前記許容範囲を超えたときには前記変速準備制御を停止するものとすることもできる。こうすれば、摩擦係合要素の発熱量をより正確に把握することができるから、発熱量が許容範囲内を超えるのをより確実に防止することができる。
【００１２】
さらに、本発明の自動変速機の制御装置において、第１の変速モードと該第１の変速モードよりも要求される変速時間が短い第２の変速モードとを含む複数の変速モードからいずれかのモードを選択するモード選択部を備え、前記変速制御部は、前記第２の変速モードが選択されていることを条件として前記変速準備制御を実行するものとすることもできる。こうすれば、変速準備制御が頻繁に実行されるのが抑制されるから、摩擦係合要素の熱負荷が増大するのを抑制すると共に運転者の要求にも対応することができる。
【００１３】
本発明の変速機装置は、
自動変速機と、
上述した各態様のいずれかの本発明の自動変速機の制御装置と、
を備えることを要旨とする。
【００１４】
この本発明の変速機装置では、上述した各態様のいずれかの本発明の自動変速機の制御装置を備えるから、本発明の自動変速機の制御装置が奏する効果、例えば、摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる効果や変速準備制御の追加により摩擦係合要素の熱負荷が増大するために摩擦係合要素の摩擦材として過剰に高耐性のものを用いる必要をなくすことができる効果、摩擦係合要素の発熱量をより正確に把握して発熱量が許容範囲内を超えるのをより確実に防止することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１５】
本発明の動力出力装置は、
上述した各態様のいずれかの本発明の変速機装置と、
動力源と、
前記変速機装置からの指示に基づいて前記動力源を制御する動力源用制御装置と
を備えることを要旨とする。
【００１６】
この本発明の動力出力装置では、上述した各態様のいずれかの本発明の変速機装置を備えるから、本発明の変速機装置が奏する効果、例えば、摩擦係合要素の係合に伴う変速ショックを抑制しつつ変速段の変更を素早く行なうことができる効果や変速準備制御の追加により摩擦係合要素の熱負荷が増大するために摩擦係合要素の摩擦材として過剰に高耐性のものを用いる必要をなくすことができる効果、摩擦係合要素の発熱量をより正確に把握して発熱量が許容範囲内を超えるのをより確実に防止することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施例としての変速機装置が組み込まれた動力出力装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】オートマチックトランスミッション２０の作動表を示す説明図である。
【図３】油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】実施例のＡＴＥＣＵ２９により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】実施例のＡＴＥＣＵ２９により実行されるプレサーボ起動処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】実施例のＡＴＥＣＵ２９により実行されるプレサーボ起動判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】実施例のＡＴＥＣＵ２９により実行される残存熱量演算処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】変速マップの一例を示す説明図である。
【図９】実施例のＡＴＥＣＵ２９により実行されるプレサーボ解除判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】実施例のＡＴＥＣＵ２９により実行されるアップシフト変速処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１１】プレサーボを伴って変速する際の変速要求とプレサーボとエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す説明図である。
【図１２】プレサーボを伴わずに変速する際の変速要求とプレサーボとエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は本発明の一実施例としての変速機装置が組み込まれた動力出力装置を搭載する自動車１０の構成の概略を示す構成図であり、図２はオートマチックトランスミッション２０の作動表を示し、図３はオートマチックトランスミッション２０の油圧回路５０の構成の概略を示す構成図である。実施例の自動車１０は、図１に示すように、ガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料の爆発燃焼により動力を出力する内燃機関としてのエンジン１２と、エンジン１２のクランクシャフト１４に取り付けられたロックアップクラッチ付きのトルクコンバータ２４と、このトルクコンバータ２４の出力側に入力軸２１が接続されると共にギヤ機構２６およびデファレンシャルギヤ２８を介して駆動輪１８ａ，１８ｂに出力軸２２が接続され入力軸２１に入力された動力を変速して出力軸２２に伝達する有段の自動変速機としてのオートマチックトランスミッション２０と、動力出力装置全体をコントロールするメイン電子制御ユニット（以下、メインＥＣＵという）６０とを備える。なお、実施例では、エンジン１２とオートマチックトランスミッション２０との間にトルクコンバータ２４を介在させるものとしたが、これに限られず、種々の発進装置を採用しうる。
【００２０】
エンジン１２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６により運転制御されている。エンジンＥＣＵ１６は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。このエンジンＥＣＵ１６には、クランクシャフト１４に取り付けられた回転速度センサなどのエンジン１２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ１６からは、スロットル開度を調節するスロットルモータへの駆動信号や燃料噴射弁への制御信号，点火プラグへの点火信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ１６は、メインＥＣＵ６０と通信しており、メインＥＣＵ６０からの制御信号によってエンジン１２を制御したり、必要に応じてエンジン１２の運転状態に関するデータをメインＥＣＵ６０に出力する。
【００２１】
オートマチックトランスミッション２０は、６段変速の有段変速機として構成されており、シングルピニオン式の遊星歯車機構３０とラビニヨ式の遊星歯車機構４０と三つのクラッチＣ１，Ｃ２，Ｃ３と二つのブレーキＢ１，Ｂ２とワンウェイクラッチＦ１とを備える。シングルピニオン式の遊星歯車機構３０は、外歯歯車としてのサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車としてのリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１はケースに固定されており、リングギヤ３２は入力軸２１に接続されている。ラビニヨ式の遊星歯車機構４０は、外歯歯車の二つのサンギヤ４１ａ，４１ｂと、内歯歯車のリングギヤ４２と、サンギヤ４１ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ４３ａと、サンギヤ４１ｂおよび複数のショートピニオンギヤ４３ａに噛合すると共にリングギヤ４２に噛合する複数のロングピニオンギヤ４３ｂと、複数のショートピニオンギヤ４３ａおよび複数のロングピニオンギヤ４３ｂとを連結して自転かつ公転自在に保持するキャリア４４とを備え、サンギヤ４１ａはクラッチＣ１を介してシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のキャリア３４に接続され、サンギヤ４１ｂはクラッチＣ３を介してキャリア３４に接続されると共にブレーキＢ１を介してケースに接続され、リングギヤ４２は出力軸２２に接続され、キャリア４４はクラッチＣ２を介して入力軸２１に接続されている。また、キャリア４４はブレーキＢ２を介してケースに接続されると共にワンウェイクラッチＦ１を介してケースに接続されている。
【００２２】
こうして構成されたオートマチックトランスミッション２０では、図２に示すように、クラッチＣ１〜Ｃ３のオンオフ（オンが係合状態でオフが解放状態）とブレーキＢ１，Ｂ２のオンオフとの組み合わせによって前進１速〜６速と後進とニュートラルとを切り替えることができるようになっている。ニュートラルの状態は、クラッチＣ１〜Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができる。また、前進１速の状態は、クラッチＣ１をオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はワンウェイクラッチＦ１によるキャリア４４の固定によりキャリア４４側で反力を受け持つことにより減速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は比較的大きな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進１速の状態では、エンジンブレーキ時には、ブレーキＢ２をオンとすることにより、ワンウェイクラッチＦ１に代えてキャリア４４が固定される。前進２速の状態は、クラッチＣ１とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ２，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はブレーキＢ１によるサンギヤ４１ｂの固定によりサンギヤ４１ｂ側で反力を受け持つことにより減速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進１速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進３速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ２とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達されると共にサンギヤ４１ａに入力される動力はクラッチＣ１およびクラッチＣ３のオンによるラビニヨ式の遊星歯車機構４０の一体回転により等速をもってリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進２速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進４速の状態は、クラッチＣ１，Ｃ２をオンとすると共にクラッチＣ３とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ１を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ａに伝達される一方で入力軸２１からクラッチＣ２を介して直接にラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に伝達されてリングギヤ４２すなわち出力軸２２の駆動状態が決定されるから、入力軸２１に入力される動力は前進３速よりも小さな減速比をもって減速して出力軸２２に出力される。前進５速の状態は、クラッチＣ２，Ｃ３をオンとすると共にクラッチＣ１とブレーキＢ１，Ｂ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ３を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに伝達される一方で入力軸２１からクラッチＣ２を介して直接にラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に伝達されてリングギヤ４２すなわち出力軸２２の駆動状態が決定されるから、入力軸２１に入力される動力は増速して出力軸２２に出力される。前進６速の状態は、クラッチＣ２とブレーキＢ１とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ２とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からクラッチＣ２を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のキャリア４４に入力される動力はブレーキＢ１によるサンギヤ４１ｂの固定によりサンギヤ４１ｂ側で反力を受け持つことにより増速されてリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は前進５速よりも小さな減速比をもって増速して出力軸２２に出力される。後進１速の状態は、クラッチＣ３とブレーキＢ２とをオンとすると共にクラッチＣ１，Ｃ２とブレーキＢ１とをオフとすることにより形成することができ、この状態では、入力軸２１からシングルピニオン式の遊星歯車機構３０のリングギヤ３２に入力される動力はサンギヤ３１の固定によりサンギヤ３１側で反力を受け持つことにより減速されてキャリア３４およびクラッチＣ３を介してラビニヨ式の遊星歯車機構４０のサンギヤ４１ｂに伝達されると共にサンギヤ４１ｂに入力される動力はブレーキＢ２によるキャリア４４の固定によりキャリア４４側で反力を受け持つことにより逆回転してリングギヤ４２を介して出力軸２２に出力されるから、入力軸２１に入力される動力は比較的小さな減速比をもって減速して逆回転の動力として出力軸２２に出力される。
【００２３】
オートマチックトランスミッション２０のクラッチＣ１〜Ｃ３やブレーキＢ１，Ｂ２は、図３に部分的に示す油圧回路５０によりオンオフされる。油圧回路５０は、図示するように、エンジン１２からの動力により作動油を圧送する機械式オイルポンプ５２と、機械式オイルポンプ５２により圧送された作動油の圧力（ライン圧ＰＬ）を調節するレギュレータバルブ５４と、このレギュレータバルブ５４を駆動するリニアソレノイド５５と、ライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧してクラッチＣ１側に出力するリニアソレノイドＳＬＣ１と、同じくライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧しクラッチＣ３側に出力するリニアソレノイドＳＬＣ３と、同じくライン圧ＰＬをマニュアルバルブ５６を介して入力すると共に調圧しブレーキＢ１側に出力するリニアソレノイドＳＬＢ１などにより構成されている。なお、図３では、クラッチＣ１，Ｃ３とブレーキＢ１の油圧系のみを図示したが、その他のクラッチＣ２やブレーキＢ２についても同様の油圧系により構成することができる。
【００２４】
オートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）は、オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、ＡＴＥＣＵという）２９により駆動制御されている。ＡＴＥＣＵ２９は、詳細に図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。ＡＴＥＣＵ２９には、入力軸２１に取り付けられた回転速度センサからの入力軸回転速度Ｎｉｎや出力軸２２に取り付けられた回転速度センサからの出力軸回転速度Ｎｏｕｔ，油温センサ３９からの油温ｔｏなどが入力ポートを介して入力されており、ＡＴＥＣＵ２９からは、リニアソレノイド５５やリニアソレノイドＳＬＣ１，リニアソレノイドＳＬＢ１への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ２９は、メインＥＣＵ６０と通信しており、メインＥＣＵ６０からの制御信号によってオートマチックトランスミッション２０（油圧回路５０）を制御したり、必要に応じてオートマチックトランスミッション２０の状態に関するデータをメインＥＣＵ６０に出力する。
【００２５】
メインＥＣＵ６０は、詳細には図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートと、通信ポートとを備える。メインＥＣＵ６０には、シフトレバー６１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ６２からのシフトポジションＳＰやアクセルペダル６３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ６４からのアクセル操作量Ａｃｃ，ブレーキペダル６５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ６６からのブレーキスイッチ信号ＢＳＷ，車速センサ６８からの車速Ｖ，ノーマルモードやノーマルモードよりも変速マップにおけるアップシフト線やダウンシフト線が低車速側にシフトされたスポーツモードなどを含む複数のシフトモードのうちのいずれかを選択するためのシフトモードスイッチ６９からシフトモードＳＭなどが入力ポートを介して入力されている。メインＥＣＵ６０は、前述したように、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６やＡＴＥＣＵ２９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２６】
ここで、実施例の動力出力装置としては、エンジン１２と、エンジンＥＣＵ１４と、オートマチックトランスミッション２０と、ＡＴＥＣＵ２９と、メインＥＣＵ６０とが該当し、変速機装置としては、オートマチックトランスミッション２０と、ＡＴＥＣＵ２９とが該当する。
【００２７】
次に、こうして構成された自動車１０が備える実施例の動力出力装置の動作、特に、オートマチックトランスミッション２０の変速段を変更する際の動作について説明する。図４は、ＡＴＥＣＵ２９により実行される変速制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、５ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２８】
変速制御ルーチンが実行されると、ＡＴＥＣＵ２９のＣＰＵは、まず、プレサーボ中であるか否かを判定し（ステップＳ１００）、プレサーボ中でないと判定されたときには、後述するプレサーボ起動判定処理を実行し（ステップＳ１１０）、起動と判定されたときには（ステップＳ１２０）、プレサーボ起動処理を実行して（ステップＳ１３０）、タイマーＴをスタートさせ（ステップＳ１４０）、起動と判定されなかったときには（ステップＳ１２０）、プレサーボ起動処理を実行することなくステップＳ１８０に進む。ここで、変速制御ルーチンの説明を中断し、以下に、プレサーボ起動処理とプレサーボ起動判定処理について説明する。
【００２９】
ステップＳ１３０のプレサーボ起動処理は、ＡＴＥＣＵ２９により図５に例示するプレサーボ起動処理ルーチンを実行することにより行なわれる。図５のプレサーボ起動処理ルーチンでは、まず、次の変速でオンすべきクラッチ（ブレーキの場合も含む）の図示しないピストンと摩擦板とのクリアランスを詰めるために作動油を急速充填するファストフィルを実行し（ステップＳ３００）、その後に、ストロークエンド圧よりも若干大きなトルク相初期圧Ｐｉｎｉで待機する（ステップＳ３１０）、ことにより行なわれる。この処理は、次の変速を素早く行なうために、事前に次の変速でオンされるクラッチを実質的なトルクの伝達がなされない範囲内で滑りを伴って係合させる処理である。したがって、プレサーボの最中にはクラッチに若干の発熱を伴うことになる。
【００３０】
ステップＳ１１０のプレサーボ起動判定処理は、ＡＴＥＣＵ２９により図６のプレサーボ起動判定処理ルーチンを実行することにより行なわれる。図６のプレサーボ起動判定処理ルーチンでは、アクセル操作量Ａｃｃや車速Ｖ，シフトモードＳＭ，現在の変速段Ｓｎ，油温センサ３９からの油温ｔｏ，入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度Ｎｉｎ，残存熱量Ｑｓなどの判定に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ４００）。ここで、アクセル操作量Ａｃｃと車速ＶとシフトモードＳＭは、それぞれアクセルペダルポジションセンサ６４と車速センサ６８とシフトモードスイッチ６９から検出されたものをメインＥＣＵ６０から通信により入力するものとした。また、現在の変速段Ｓｎは、変速処理が実行されたときに変速段の情報を保存しておくものとし、この保存した情報を入力するものとした。残存熱量Ｑｓは、図７に例示する残存熱量演算処理ルーチンにより演算されたものを入力するものとした。残存熱量演算処理ルーチンでは、プレサーボ中のときには（ステップＳ５００）、プレサーボ時用の単位時間当たり（この処理の実行時間間隔当たり）のクラッチの発熱量ΔＱ１を計算すると共に（ステップＳ５１０）、計算した発熱量ΔＱ１に前回の残存熱量Ｑｓを加えることにより新たな残存熱量Ｑｓを算出し（ステップＳ５２０）、変速中のときには（ステップＳ５３０）、変速時用の単位時間当たり（この処理の実行時間間隔当たり）のクラッチの発熱量ΔＱ２を計算すると共に（ステップＳ５４０）、計算した発熱量ΔＱ２に前回の残存熱量Ｑｓを加えることにより新たな残存熱量Ｑｓを算出し（ステップＳ５５０）、プレサーボ中でも変速中でもないときには、前回の残存熱量Ｑｓに予め実験的に求めた放熱量ΔＱｓｅｔを減じることにより新たな残存熱量Ｑｓを算出する（ステップＳ５６０）、ことにより行なわれる。ここで、プレサーボ時の発熱量ΔＱ１は、係合するクラッチのストロークエンド圧とプレサーボ中にクラッチに現在作用している油圧（例えば油圧指令）との差圧により求めることができる。また、変速時の発熱量ΔＱ２は、例えば、次式（１）〜（３）により求めることができる。なお、式中の「Ｔｃ」は変速時に係合するクラッチのトルク容量を示し、「Ｐｉｎｉ」はトルク相初期圧を示し、「Ｎｃｖ」は係合するクラッチの入力側と出力側との相対回転速度を示し、「Ｐｃ」は係合するクラッチに作用している油圧を示し、「Ａ」は摩擦材の有効断面積を示し、「Δｔ」は本ルーチンの実行時間間隔を示し、「μ」は摩擦材の動摩擦係数を示し、「γ」は変速後のギヤ比を示し、「Ｔｓ」は係合するクラッチのトルクの分担分を示す。こうしてデータを入力すると、プレサーボ時予想発熱量Ｑ１＊と変速時予想発熱量Ｑ２＊とを設定すると共に（ステップＳ４１０）、入力した入力軸回転速度Ｎｉｎを微分する（入力軸回転速度Ｎｉｎをこの処理の実行時間間隔で除する）ことにより入力軸回転加速度Ａｉｎを計算する（ステップＳ４２０）。ここで、プレサーボ時予想発熱量Ｑ１＊は、前述したプレサーボ時の単位時間当たりの発熱量ΔＱ１の平均発熱量とプレサーボの標準的な待機時間とを予め実験的に求めることにより、平均発熱量と待機時間とを乗算したものを��定することができる。また、変速時予想発熱量Ｑ２＊としては、例えば、前述した式（１）〜（３）を用いて計算される変速時の単位時間当たりの発熱量ΔＱ２を変速開始から終了までに亘って積算することにより発熱量を算出したものを設定することができる。そして、シフトモードＳＭが素早い変速を要求するスポーツモードであるか否か（ステップＳ４３０）、アクセル操作量Ａｃｃと車速Ｖは図８に例示する変速マップにおけるダウンシフト線（図８中の破線）を超えているか否か即ち所定時間以内に次の変速が予測されるか否か（ステップＳ４４０）、入力軸回転加速度Ａｉｎは値０よりも大きいか否か即ち加速中か否か（ステップＳ４５０）、現在の変速段Ｓｎが最高変速段（実施例では６段）でないか否か（ステップＳ４６０）、油温ｔｏは下限値ｔｌと上限値ｔｈとにより定まる適正範囲内にあるか否か（ステップＳ４７０）、プレサーボ時予想発熱量Ｑ１＊と変速時予想発熱量Ｑ２＊と残存熱量Ｑｓとの和が許容発熱量Ｑｌｉｍ以下であるか否か（ステップＳ４８０）をそれぞれ判定し、いすれもが肯定的な判定のときにはプレサーボの起動を判定し（ステップＳ４９０）、いずれかに否定的な判定がなされたときにはプレサーボの起動を判定することなく、本ルーチンを終了する。ステップＳ４８０の判定では、上述したようにプレサーボ中はクラッチに発熱を伴うことから、プレサーボを起動しても、プレサーボ開始時に係合するクラッチに残存している熱量（残存熱量Ｑｓ）と次の変速時に予想される発熱量（Ｑ２＊）とを含めて許容範囲内に収まるか否かを判定することにより、クラッチを過大な熱負荷から保護しているのである。以上、プレサーボ起動処理とプレサーボ起動判定処理について説明した。
【００３１】
Q2=max(0,Tc×Ncv/A×Δt)          …(1)
Tc=(Pc-Pini)×μ/A                    …(2)
Ncv=(Nin/Ts-γ×Nout/Ts)×2π/60     …(3)
【００３２】
変速制御ルーチンに戻って、プレサーボ起動処理が実行された以降には、プレサーボ待機し（ステップＳ１５０）、プレサーボ解除判定処理を実行し（ステップＳ１６０）、解除と判定されなかったときには（ステップＳ１７０）、次のステップＳ１８０の処理に進み、解除と判定されたときには（ステップＳ１７０）、プレサーボ中にも拘わらずプレサーボ解除処理を実行し（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。ここで、プレサーボ解除処理は、次の変速で係合するクラッチに作用させているトルク相初期圧Ｐｉｎｉをドレンする処理である。また、プレサーボ解除判定処理は、ＡＴＥＣＵ２９により図９のプレサーボ解除判定処理ルーチンを実行することにより行なわれる。以下に、プレサーボ解除判定処理について説明する。
【００３３】
プレサーボ解除判定処理ルーチンでは、アクセル操作量Ａｃｃや車速Ｖ，現在の変速段Ｓｎ，残存熱量Ｑｓなどの判定に必要なデータを入力する（ステップＳ６００）。なお、アクセル操作量Ａｃｃや車速Ｖ，現在の変速段Ｓｎ，残存熱量Ｑｓの各データの入力については前述した。続いて、図４の変速制御ルーチンのステップＳ１４０でプレサーボ起動と共にスタートさせたタイマーＴがクラッチの摩擦板の耐熱特性などから予め設定されたプレサーボの許容継続時間Ｔｒｅｆ以上か否か（ステップＳ６１０）、入力したアクセル操作量Ａｃｃと車速Ｖとが図６のプレサーボ起動判定処理ルーチンのステップＳ４４０で超えたと判定されたダウンシフト線を割れたか否か（ステップＳ６２０）、プレサーボ起動判定処理ルーチンのステップＳ４１０で設定された変速時予想発熱量Ｑ２＊と残存熱量Ｑｓとの和が許容発熱量Ｑｌｉｍ以下であるか否か（ステップＳ６３０）をそれぞれ判定する。ここで、図６のプレサーボ起動判定処理ルーチンでは、プレサーボ時予想発熱量Ｑ１＊と変速時予想発熱量Ｑ２＊と残存熱量Ｑｓとの和が許容発熱量Ｑｌｉｍ以下である場合に限ってプレサーボ起動と判定するが、プレサーボ待機が想定よりも長時間に亘って継続したときにはクラッチの熱負荷が過大となる場合が生じる。本実施例では、こうした理由からプレサーボ解除条件の一つとしてステップＳ６３０の判定を設けているのである。なお、図７の残存熱量演算処理ルーチンのステップＳ５１０，Ｓ５２０に示すように、残存熱量Ｑｓにはプレサーボ中にトルク相初期圧Ｐｉｎｉで係合されるクラッチの発熱量ΔＱ１が逐次積算されるから、ステップＳ６３０の変速時予想発熱量Ｑ２＊と残存熱量Ｑｓとの和は、プレサーボ中のクラッチの発熱量ΔＱ１の積算値と変速時予想発熱量Ｑ２＊とプレサーボ開始時における残存熱量Ｑｓとの和を意味することになる。以上、プレサーボ解除判定処理について説明した。
【００３４】
変速制御ルーチンに戻って、ステップＳ１２０でプレサーボ起動と判定されなかったときや、ステップＳ１７０でプレサーボ解除と判定されなかったときには、アクセル操作量Ａｃｃと車速Ｖとが図８に例示する変速マップにおける現在の変速段Ｓｎに対応するアップシフト線を超えたか否かによりアップシフト変速要求がなされているか否かを判定し（ステップＳ１９０）、アップシフト変速要求がなされているときには、アップシフト変速処理を実行して（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了し、アップシフト変速要求がなされていないときには、これで本ルーチンを終了する。なお、ダウンシフト変速要求がなされたときには、ダウンシフト変速処理が実行されるが、本発明の要旨をなさないから、説明は省略する。
【００３５】
アップシフト変速処理は、ＡＴＥＣＵ２９により図１０に例示するアップシフト変速処理ルーチンを実行することにより行なわれる。図１０のアップシフト変速処理ルーチンでは、まず、プレサーボ中であるか否かを判定し（ステップＳ７００）、プレサーボ中でないときには、アップシフト変速要求に応じてオンすべきクラッチに対してファストフィルを実行して（ステップＳ７１０）、低圧待機する（ステップＳ７２０）。なお、変速段の変更に伴ってオンしていたクラッチをオフするときにはそのクラッチに作用している油圧をドレンするドレン処理も行なわれる。一方、プレサーボ中のときには、既にファストフィルと低圧待機とが実行されているからそのまま次の処理に進む。続いて、所定のトルク相実行圧Ｐｔｏｒまでステップ状に増圧する油圧指令によりオンすべきクラッチに油圧を作用させて待機し（ステップＳ７３０）、トルク相が完了するのを待つ（ステップＳ７４０）。ここで、トルク相は、入力軸２１の回転速度は変速前の変速段に応じた回転速度を維持した状態で入力軸２１からのトルクを伝達するときに反力を受け持つクラッチが変速後の変速段に応じたものに変更される状態であり、イナーシャ相は、入力軸２１の回転速度が変速後の変速段に応じた回転速度に変更される状態である。実施例では、オートマチックトランスミッション２０の変速段のアップシフト変速は、トルク相とイナーシャ相の２相を伴って行なわれる。所定のトルク相実行圧Ｐｔｏｒは、前述したトルク相初期圧Ｐｉｎｉよりも大きく、トルク相が完了するために必要十分な油圧より大きくイナーシャ相が開始するために必要十分な油圧より小さな圧力として実験的に求めたものを設定するものとした。したがって、プレサーボを伴って変速を行なうときには、プレサーボ時にクラッチに作用させる油圧をトルク相初期圧Ｐｉｎｉとし、変速時にそのクラッチに作用させる油圧をトルク相初期圧Ｐｉｎｉからトルク相実行圧Ｐｔｏｒまで上昇させることになる。なお、トルク相の完了は、トルク相実行圧Ｐｔｏｒをオンすべきクラッチに作用させてから実際にトルク相が略完了するまでに要する所要時間を予め実験的に求めておき、この所要時間が経過したか否かにより判定することができる。
【００３６】
トルク相が完了すると、エンジン１２からの出力トルクを減少させるべき量として目標トルクダウン量ΔＴｅを設定し（ステップＳ７５０）、設定した目標トルクダウン量ΔＴｅでトルクダウン指令を出力する（ステップＳ７６０）。トルクダウン指令の出力は、この指令をメインＥＣＵ６０に送信することにより、トルクダウン指令を受信したメインＥＣＵ６０がエンジンＥＣＵ１６に対してトルクダウン指令を送信することにより行なわれる。トルクダウン指令を受信したエンジンＥＣＵ１６は、目標トルクダウン量ΔＴｅだけエンジントルクが減少するよう吸入空気量調節制御や燃焼噴射制御、点火制御を実行する。なお、ステップＳ７４０におけるトルク相の完了の判定をエンジン１２の応答時間だけ早いタイミングで行なってトルクダウン指令を出力するものとすれば、実際にトルク相が完了したタイミングでエンジン１２のトルクダウンを行なうことができる。ここで、目標トルクダウン量ΔＴｅとしては、前進１速から前進２速へアップシフト変速するときには、トルク相が完了してエンジン１２からのトルクの反力を丁度ブレーキＢ１により受け持っている状態でエンジン１２のトルクを減少させることによりイナーシャ相が開始されるのに必要なトルクダウン量として実験的に求めたものを設定するものとした。このように、オンすべきクラッチの油圧をトルク実行圧Ｐｔｏｒで保持している状態でエンジン１２のトルクダウンによってイナーシャ相を開始させるのは、クラッチ圧（ブレーキ圧）の調圧はその機構上高い精度で行なうことが困難であることから、イナーシャ相の開始をオンすべきクラッチへの油圧の増圧によって行なうと、急激な係合により変速ショックが生じる場合があり、この変速ショックを抑制するために油圧の増圧を緩やかに行なうと、変速レスポンスが悪化するためである。
【００３７】
イナーシャ相が開始されると、イナーシャ相が完了するまで待つ（ステップＳ７７０）。イナーシャ相の完了は、例えば、入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度Ｎｉｎを出力軸回転速度センサ３８からの出力軸回転速度Ｎｏｕｔで除することにより現在のギヤ比（減速比）を計算し、計算したギヤ比が目標ギヤ段のギヤ比に略一致するか否かを判定することにより行なうことができる。イナーシャ相が完了すると、メインＥＣＵ６０を介してエンジンＥＣＵ１６に送信したトルクダウン指令を解除すると共に（ステップＳ７８０）、オンすべきクラッチに作用させる油圧を最大として（ステップＳ７９０）、本ルーチンを終了する。
【００３８】
図１１は、プレサーボを伴って変速する際の変速要求とプレサーボとエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示し、図１２は、プレサーボを伴わずに変速する際の変速要求とプレサーボとエンジントルクＴｅと入力軸回転速度Ｎｉｎと出力トルクＴｏｕｔと油圧指令Ｐｏ＊の時間変化の様子を示す。例えば現在の変速段Ｓｎが前進２速でプレサーボを伴って前進３速に変速する場合には、図１１に示すように、時刻ｔ１１に変速マップの３−２ダウンシフト線を超えると、ファストフィルを実行し、ファストフィルを実行した後に、トルク相初期圧Ｐｉｎｉで待機するプレサーボを起動する。そして、時刻ｔ１２に２−３アップシフト線を超えてアップシフト変速要求がなされると、前進２速から前進３速への変速に伴ってオフすべきブレーキＢ１に作用している油圧をドレンしながら前進３速時に係合するクラッチＣ３に作用させる油圧をトルク相初期圧Ｐｉｎｉからトルク実行圧Ｐｔｏｒまで増圧して待機することによりトルク相が行われ、時刻ｔ１３にトルク相が完了すると、目標トルクダウン量ΔＴｅをもってエンジン１２のトルクダウンを行なう。これにより、イナーシャ相が開始され、入力軸２１の回転速度（入力軸回転速度Ｎｉｎ）は前進３速に応じた回転速度に向けて素早く下降する。時刻ｔ１４に入力軸回転速度Ｎｉｎが前進３速に応じた回転速度に至ってイナーシャ相が完了すると、エンジン１２のトルクダウンを解除すると共にクラッチＣ３に作用させる油圧を最大とする。一方、プレサーボを伴わずに前進２速から前進３速に変速する場合には、図１２に示すように、時刻ｔ２１に変速マップの３−２ダウンシフト線を超えた後に、時刻ｔ２２に２−３アップシフト線を超えてアップシフト変速要求がなされると、前進３速時に係合するクラッチＣ３に対してファストフィルを実行して低圧待機し、時刻ｔ２３にブレーキＢ１に作用している油圧をドレンしながらクラッチＣ３に作用させる油圧をトルク実行圧Ｐｔｏｒまで増圧して待機することによりトルク相が行われ、時刻ｔ２４にトルク相が完了すると、目標トルクダウン量ΔＴｅをもってエンジン１２のトルクダウンを行なう。したがって、プレサーボを伴って変速する場合には、プレサーボを伴わずに変速する場合に比して、ファストフィルの実行や低圧待機の実行に要する分だけ変速時間を短縮させることができる。また、図１２の破線では、時刻ｔ２３でオンすべきクラッチＣ３に作用させる油圧を徐々に増圧することによりトルク相が行なわれると共にイナーシャ相が開始され、イナーシャ相が開始された後にエンジン１２のトルクダウンを行なって変速段を変更する変速パターンの例を示している。この例では、クラッチの係合に伴う変速ショックが生じないように変速段の変更にはオンすべきクラッチに作用させる油圧の増圧を緩やかに行なっており、実施例に比して変速段の変更に長時間を要することがわかる。
【００３９】
以上説明した実施例の動力出力装置によれば、アクセル操作量Ａｃｃと車速Ｖとが変速マップにおける現在の変速段Ｓｎに対応するダウンシフト線を超えたか否かなどにより所定時間以内の変速を予測するプレサーボ起動判定を行ない、変速が予測されたときには次の変速時にオンすべきクラッチにトルク相初期圧Ｐｉｎｉを作用させて待機するプレサーボ起動を実行し、プレサーボ中にアクセル操作量Ａｃｃと車速Ｖとが変速マップにおける現在の変速段Ｓｎに対応するアップシフト線を超えて変速が要求されたときにはクラッチに作用させる油圧をトルク相初期圧Ｐｉｎｉからトルク相実行圧Ｐｔｏｒまで増圧することによりトルク相を実行すると共にトルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態でエンジン１２のトルクダウンによってイナーシャ相を開始させることにより変速段を変更するから、オンすべきクラッチに作用させる油圧の増圧によってトルク相を行なうと共にイナーシャ相を開始させるものに比して、変速ショックを抑制しながら変速段の変更を迅速に行なうことができる。
【００４０】
また、実施例の動力出力装置によれば、プレサーボ起動判定条件の一つとして、プレサーボ時に予想されるクラッチの発熱量であるプレサーボ時予想発熱量Ｑ１＊と次の変速時に予想されるクラッチの発熱量である変速時予想発熱量Ｑ２＊とプレサーボ開始時にクラッチに残存している熱量である残存熱量Ｑｓとの和が許容発熱量Ｑｌｉｍを超えるときには、プレサーボ起動を行なわないから、プレサーボ起動によってクラッチに過大な熱負荷が作用するのを抑制することができる。この結果、クラッチの摩擦材などに過大な熱耐性のものを採用する必要をなくすことができる。しかも、残存熱量Ｑｓも考慮に入れるから、クラッチの熱負荷をより正確に把握して、プレサーボ起動を適切に実行することができる。
【００４１】
さらに、実施例の動力出力装置によれば、プレサーボ中に、変速時予想熱量Ｑ２＊と残存熱量Ｑｓ（プレサーボ開始時のクラッチの残存熱量とプレサーボ中にクラッチに生じる発熱量ΔＱ１の積算値との和）との和が許容発熱量Ｑｌｉｍを超えたときには、プレサーボを解除するから、クラッチを過大な熱負荷からより確実に保護することができる。しかも、残存熱量Ｑｓも考慮に入れるから、クラッチの熱負荷をより正確に把握して、プレサーボ解除を適切なタイミングで実行することができる。
【００４２】
実施例の動力出力装置では、プレサーボ時に予想されるクラッチの発熱量であるプレサーボ時予想発熱量Ｑ１＊と次の変速時に予想されるクラッチの発熱量である変速時予想発熱量Ｑ２＊とプレサーボ開始時にクラッチに残存している熱量である残存熱量Ｑｓとの和が許容発熱量Ｑｌｉｍ以下であることをプレサーボ起動判定条件の一つとしたが、プレサーボ開始時の残存熱量Ｑｓについては考慮に入れないものとしても構わない。また、プレサーボ起動判定条件であるステップＳ４３０〜Ｓ４８０の判定のうちの一部を省略するものとしても差し支えない。
【００４３】
実施例の動力出力装置では、変速時予想熱量Ｑ２＊と残存熱量Ｑｓ（プレサーボ開始時のクラッチの残存熱量Ｑｓとプレサーボ中にクラッチに生じる発熱量ΔＱ１の積算値との和）との和が許容発熱量Ｑｌｉｍ以下であることをプレサーボ起動判定条件の一つとしたが、プレサーボ開始時の残存熱量Ｑｓについては考慮に入れないものとしても構わない。また、プレサーボ解除判定条件からステップＳ６１０〜Ｓ６３０の判定のうちの一部を省略するものとしても差し支えない。
【００４４】
実施例の動力出力装置では、入力軸回転加速度Ａｉｎは値０よりも大きいか否か即ち加速中か否かをプレサーボ起動判定条件の一つとしたが、出力軸回転速度Ｎｏｕｔに基づいて出力軸回転加速度Ａｏｕｔを演算し、入力軸回転加速度Ａｉｎに代えて出力軸回転加速度Ａｏｕｔが値０よりも大きいか否かをプレサーボ起動判定条件の一つとするものとしてもよい。なお、入力軸回転加速度Ａｉｎを用いる場合も出力軸回転加速度Ａｏｕｔを用いる場合も、加速中か否かを判定できればよいから、閾値としては値０に限られず値０よりも若干大きい値を用いても構わない。
【００４５】
実施例の動力出力装置では、シフトモードスイッチ６９によりスポーツモードが選択されていることをプレサーボ起動判定条件の一つとしたが、シフトレバー６１がアップシフト指示ポジションに操作される度に変速段が１段ずつ上げられダウンシフト指示ポジションに操作される度に変速段が１段ずつ下げられるマニュアルモードを備える動力出力装置では、このマニュアルモードが選択されていることをプレサーボ起動判定条件の一つとするものとしてもよい。この場合、アップシフト変速やダウンシフト変速の要求は運転者によってなされるため、変速マップにおけるダウンシフト線によって変速を予測することはできないが、マニュアルモードでは、通常、エンジン１２の回転速度（入力軸回転速度Ｎｉｎ）が上限回転速度に至ったときに強制的にアップシフト変速を行なうことから、入力軸回転速度Ｎｉｎに基づいてアップシフト変速を予測することができる。例えば、入力軸回転速度Ｎｉｎが上限回転速度よりも若干低い所定回転速度以上のときにアップシフト変速を予測することができる。
【００４６】
実施例の動力出力装置では、トルク相を行なう際に、トルク相初期圧Ｐｉｎｉからトルク相実行圧Ｐｔｏｒまでステップ状に増圧する油圧指令を設定してオンすべきクラッチに油圧を作用させるものとしたが、これに限定されるものではなく、勾配をもってトルク実行圧Ｐｔｏｒまで増圧する油圧指令を設定するものとしてもよい。
【００４７】
実施例の動力出力装置では、トルク相の完了をトルク相実行圧Ｐｔｏｒの経過時間に基づいて判定するものとしたが、トルク相が完了すると車両の加速度が減少することから、入力軸回転速度センサ３６からの入力軸回転速度Ｎｉｎに基づいて演算される入力軸２１の回転加速度や出力軸回転速度センサ３８からの出力軸回転速度Ｎｏｕｔに基づいて演算される出力軸２２の回転加速度に基づいて車両の加速度が減少したか否かを判定することよりトルク相の完了を判定するものとしてもよい。この場合、トルク相が完了するときの車両の加速度の減少は、目標ギヤ段のギヤ比（減速比）が小さいほど小さく現われることから、前進１速から前進２速へのアップシフト変速や前進２速から前進３速へのアップシフト変速など比較的高いギヤ比の変速段に変更する場合に限定して実行することが望ましい。
【００４８】
実施例の動力出力装置では、イナーシャ相が開始されてから完了するまでオンすべきクラッチをトルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機するものとしたが、トルク相実行圧Ｐｔｏｒで待機している状態でイナーシャ相が開始された後はイナーシャ相が完了する前にトルク相実行圧Ｐｔｏｒとは異なる油圧をオンすべきクラッチに作用させるものとしてもよい。
【００４９】
実施例の動力出力装置では、６段変速のオートマチックトランスミッション２０を用いるものとしたが、変速段は６段に限定されるものではなく、３〜５段の変速段としたり、７段以上の変速段としてもよい。
【００５０】
実施例では、本発明を動力出力装置の形態として説明したが、自動変速機の制御装置の形態とするものとしてもよいし、変速機装置の形態とするものとしてもよい。
【００５１】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン１２が「動力源」に相当し、オートマチックトランスミッション２０が「自動変速機」に相当し、リニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ３やリニアソレノイドＳＬＢ１などが「調圧器」に相当し、図４の変速制御ルーチンのステップＳ１８０の処理（変速判定処理）を実行するＡＴＥＣＵ２９が「変速判定部」に相当し、変速制御ルーチンのステップＳ１１０の処理（図６のプレサーボ起動判定処理ルーチン）を実行するＡＴＥＣＵ２９が「変速予測部」に相当し、図４の変速制御ルーチンや図５のプレサーボ起動処理ルーチン，図１０のアップシフト変速処理ルーチンなどを実行するＡＴＥＣＵ２９が「変速制御部」に相当する。また、エンジンＥＣＵ１６が「動力源用制御装置」に相当する。ここで、「動力源」としては、内燃機関としてのエンジン１２に限定されるものではなく、電動機など、動力源として機能するものであれば如何なるタイプの動力源であっても構わない。「調圧器」としては、ライン圧から最適なクラッチ圧（ブレーキ圧）を生成してクラッチ（ブレーキ）をダイレクトに制御可能なダイレクト制御用のリニアソレノイドとして構成されたリニアソレノイドＳＬＣ１，ＳＬＣ３，ＳＬＢ１などに限定されるものではなく、パイロット制御用のリニアソレノイドを用いて別途コントロールバルブを駆動することによりライン圧からクラッチ圧（ブレーキ圧）を生成してクラッチ（ブレーキ）を制御するものなど、摩擦係合要素の係合圧を調圧できるものであれば如何なるものであっても構わない。また、「調圧器」としては、油圧を用いてクラッチやブレーキの係合圧を調節するものに限定されるものではなく、油圧以外の他の流体圧によりクラッチやブレーキの係合圧を調節するものや、電磁クラッチなど電磁力によってクラッチやブレーキの係合圧を調節するものなどとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００５２】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、自動変速機の制御装置の製造産業に利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  自動車、１２  エンジン、１４  クランクシャフト、１６  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１８ａ，１８ｂ  駆動輪、２０  オートマチックトランスミッション、２１  入力軸、２２  出力軸、２４  トルクコンバータ、２６  ギヤ機構、２８  デファレンシャルギヤ、３０  シングルピニオン式の遊星歯車機構、３１  サンギヤ、３２  リングギヤ、３３  ピニオンギヤ、３４  キャリア、３６  入力軸回転速度センサ、３８  出力軸回転速度センサ、３９  油温センサ、４０  ラビニヨ式の遊星歯車機構、４１ａ，４１ｂ  サンギヤ、４２  リングギヤ、４３ａ  ショートピニオンギヤ、４３ｂ  ロングピニオンギヤ、４４  キャリア、５０  油圧回路、５２  機械式オイルポンプ、５４  レギュレータバルブ、５５  リニアソレノイド、５６  マニュアルバルブ、６０  メイン電子制御ユニット（メインＥＣＵ）、６１  シフトレバー、６２  シフトポジションセンサ、６３  アクセルペダル、６４  アクセルペダルポジションセンサ、６５  ブレーキペダル、６６  ブレーキスイッチ、６８  車速センサ、６９  シフトモードスイッチ、Ｃ１〜Ｃ３  クラッチ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、ＳＬＣ１，ＳＬＣ３，ＳＬＢ１  リニアソレノイド。
【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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