(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源に駆動連結される入力部材と、車両の走行状態を切換可能なトランスファに駆動連結される出力部材と、前記入力部材から前記出力部材までの動力伝達経路上に設けられ、油圧の給排により係脱し、同時係合又は同時解放する組み合わせにより前記入力部材から前記出力部材に動力が伝達される伝達状態と前記入力部材から前記出力部材に動力が遮断される非伝達状態とを選択的に形成可能な複数の係合要素と、を有する変速機構と、
前記係合要素に対して油圧を給排可能な油圧制御装置と、を備えた自動変速機の制御装置であって、
前記トランスファにより前記車両の走行状態を切り換える際に、係合により前記出力部材を停止する停止用係合要素を係合し、前記トランスファの切り換えを開始した後、前記トランスファが切換不能の場合には前記停止用係合要素を解放する、自動変速機の制御装置。
【請求項２】
前記停止用係合要素の解放後、前記トランスファが切換不能の場合には前記停止用係合要素を再び係合し、前記停止用係合要素の解放及び係合を前記トランスファが切り換わるまで繰り返す、請求項１に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項３】
前記非伝達状態において前記トランスファにより前記車両の走行状態の切り換えを開始する、請求項１又は２に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項４】
車両停止状態において前記トランスファにより前記車両の走行状態の切り換えを開始する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項５】
前記トランスファは、
同軸上に配置され相対回転可能な第１の回転要素及び第２の回転要素と、
前記第１の回転要素及び前記第２の回転要素に対して同軸上で軸方向に相対移動可能で、前記第１の回転要素及び前記第２の回転要素の両方に係合して連結する連結状態と、前記第１の回転要素及び前記第２の回転要素の一方に係合して連結を解除する非連結状態と、に切換可能な連結部材と、
前記連結部材を軸方向に付勢可能な付勢機構と、を有し、
前記トランスファにより前記車両の走行状態を切り換える際には、前記付勢機構は、前記第１の回転要素及び前記第２の回転要素を連結する方向に前記連結部材を付勢し続ける、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項６】
前記複数の係合要素は、同時係合する組み合わせにより複数の変速段を選択的に形成可能である、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項７】
前記変速機構は、少なくとも第１の遊星回転要素、第２の遊星回転要素、第３の遊星回転要素を含むプラネタリギヤセットを有し、
前記第１の遊星回転要素は、前記出力部材に連結され、
前記第２の遊星回転要素は、前記停止用係合要素としてのブレーキに連結され、
前記第３の遊星回転要素は、前記停止用係合要素としてのワンウェイクラッチに連結される、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項８】
前記変速機構は、少なくとも第１の遊星回転要素及び他の遊星回転要素を含むプラネタリギヤセットを有し、
前記第１の遊星回転要素は、前記出力部材に連結され、
前記他の遊星回転要素のうちの少なくとも１つの回転要素は、クラッチを介して前記入力部材に連結され、
前記停止用係合要素は、係合により前記入力部材の回転を停止することで前記出力部材の回転が停止される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項９】
前記第１の回転要素及び前記第２の回転要素と前記連結部材とはドグクラッチである、請求項５に記載の自動変速機の制御装置。
【請求項１０】
前記トランスファは、高速段及び低速段を選択的に切り換えることにより、前記車両の走行状態を切換可能である、請求項１乃至９のいずれか１項に記載の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、例えば車両に搭載される自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クラッチ及びブレーキの係脱を切り換えることにより、複数の変速段を選択的に形成可能な変速機構を有する例えば車両用の自動変速機が広く普及している。このような自動変速機を搭載した車両では、自動変速機の出力軸と駆動輪との間にトランスファを設け、このトランスファにより四輪駆動及び二輪駆動を切り換えたり、あるいは高速段及び低速段を切り換えたりするものが知られている。
【０００３】
このようなトランスファにおいて、例えば、高速段及び低速段を切り換えるための機構として、外周部に外スプラインを有する同径の複数の回転板と、これらの回転板の周囲を軸方向に移動可能で、複数の回転板の外スプラインに同時に係合可能な内スプラインを有するスリーブと、を有する機構がある（例えば、図２参照）。この機構によれば、スリーブを軸方向に移動させ、内外のスプラインが同時係合する回転板を切り換えることで、高速段及び低速段を切換可能になっている（例えば、図４（ａ）〜（ｃ）参照）。
【０００４】
このトランスファを有する車両において、例えば、停車中に、変速機構の全てのクラッチ及びブレーキが解放されるニュートラル（Ｎ）レンジが選択されている場合に、運転者によってトランスファの高速段及び低速段を切り換える操作がなされることがある。この場合、駆動源である内燃エンジンはアイドリング回転をしており、変速機構はＮレンジであってもクラッチにおいて連れ回りが発生し得ることから、自動変速機の出力部材（出力軸）がある程度の速度で回転する可能性がある。これにより、トランスファにおいて、出力部材に連結された回転板の外スプラインに対してスリーブの内スプラインを係合しようとしても、回転板の回転によりスリーブが弾かれて切り換えできない可能性がある。
【０００５】
これを解決するために、トランスファが連結された自動変速機においてＮレンジが選択されている場合に、一部のクラッチ及びブレーキを係合し、自動変速機の出力部材の回転速度を低下させて、出力部材に連結された回転板に対してスリーブを係合し易くする自動変速機の制御装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２４７６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された自動変速機の制御装置では、トランスファが切り換わるまで一部のクラッチ及びブレーキを係合したままであるので、例えば、出力部材に連結された回転板の外スプライン及び内スプラインの軸方向の対向面同士が当接し、外スプラインは回転方向に押圧し、内スプラインは軸方向に押圧することで、両者とも動けなくなってしまう可能性がある（例えば、図４（ｃ）参照）。即ち、自動変速機の出力部材に連結されたトランスファの回転要素に対してスリーブが当接して完全に切り換わる前に動けなくなってしまい、トランスファが切換不能になってしまう可能性がある。この場合、このまま待ち続けてもトランスファが切り換わらず、車両の走行状態を切り換えできない可能性があるという課題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、変速機構のニュートラルレンジ時に、トランスファのスリーブが軸方向に移動不能になって、トランスファにより車両の走行状態を切り換えできなくなることを回避できる自動変速機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る自動変速機の制御装置は、駆動源に駆動連結される入力部材と、車両の走行状態を切換可能なトランスファに駆動連結される出力部材と、前記入力部材から前記出力部材までの動力伝達経路上に設けられ、油圧の給排により係脱し、同時係合又は同時解放する組み合わせにより前記入力部材から前記出力部材に動力が伝達される伝達状態と前記入力部材から前記出力部材に動力が遮断される非伝達状態とを選択的に形成可能な複数の係合要素と、を有する変速機構と、前記係合要素に対して油圧を給排可能な油圧制御装置と、を備えた自動変速機の制御装置であって、前記トランスファにより前記車両の走行状態を切り換える際に、係合により前記出力部材を停止する停止用係合要素を係合し、前記トランスファの切り換えを開始した後、前記トランスファが切換不能の場合には前記停止用係合要素を解放する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の自動変速機の制御装置によると、トランスファにより車両の走行状態を切り換える際に、係合により少なくとも出力部材を停止するように作用する停止用係合要素を係合し、トランスファの切り換えを開始した後、トランスファが切換不能の場合には停止用係合要素を解放する。停止用係合要素が解放されることにより、出力部材を停止しようとする力が解除されるので、出力部材が回転可能になり、トランスファにより車両の走行状態を切り換えできなくなることを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態の車両を示す概略図。
【図２】本実施の形態の自動変速機及びトランスファを示すスケルトン図。
【図３】本実施の形態の自動変速機における係合表。
【図４】本実施の形態の外スプライン及び内スプラインの係合状態を示す平面図であり、（ａ）は各スプラインの当接面がワンウェイクラッチの回転可能な方向に当接した場合、（ｂ）は（ａ）の後、内スプラインが外スプラインの間に進入した場合、（ｃ）は各スプラインの当接面がワンウェイクラッチの回転不能な方向に当接した場合である。
【図５】本実施の形態の自動変速機におけるトランスファの切換開始前の動作を示すフローチャート。
【図６】本実施の形態の自動変速機におけるトランスファの切換開始後の動作を示すフローチャート。
【図７】本実施の形態の自動変速機における運転者の操作と各部の信号等とのタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施の形態に係る自動変速機３の制御装置を、図１乃至図７に沿って説明する。尚、本明細書中で駆動連結とは、互いの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、それら回転要素が一体的に回転するように連結された状態、あるいはそれら回転要素がクラッチ等を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む概念として用いる。
【００１３】
本実施形態の自動変速機３の制御装置を備える車両１の概略構成について図１に沿って説明する。車両１は、内燃エンジン（駆動源）２と、自動変速機３と、トランスファ４と、前輪５と、後輪６と、ＥＣＵ（車両側制御装置）７と、変速機ＥＣＵ（制御装置）８等を備えている。内燃エンジン２は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関であり、自動変速機３に連結されている。
【００１４】
前輪５は、トランスファ４に連結された前駆動軸５０と、前駆動軸５０に連結された前ディファレンシャル５１と、前ディファレンシャル５１に連結された左右の前ドライブ軸５２とを介して、トランスファ４に連結されている。後輪６は、トランスファ４に連結された後駆動軸６０と、後駆動軸６０に連結された後ディファレンシャル６１と、後ディファレンシャル６１に連結された左右の後ドライブ軸６２とを介して、トランスファ４に連結されている。このため、前輪５及び後輪６は、トランスファ４からの駆動力により回転し、車両１は四輪駆動で走行可能になっている。
【００１５】
図２に示すように、自動変速機３は、自動変速機３の入力軸３１と、発進装置１０と、変速機構２０の入力軸（入力部材）３２と、変速機構２０と、出力軸（出力部材）３３とを、同一軸線上に並べて備え、また、これらを収容するミッションケース（ケース）３４を備えている。自動変速機３の入力軸３１は、内燃エンジン２のクランク軸２ａに接続されている。
【００１６】
発進装置１０は、トルクコンバータ１１と、それをロックアップし得るロックアップクラッチ１２とを備えている。トルクコンバータ１１は、自動変速機３の入力軸３１に接続されたポンプインペラ１１ａと、作動流体である油を介してポンプインペラ１１ａの回転が伝達されるタービンランナ１１ｂと、それらの間に配置されると共にワンウェイクラッチ１１ｄにより一方向に回転が規制されたステータ１１ｃとを有している。タービンランナ１１ｂは、変速機構２０の入力軸３２に接続されている。ロックアップクラッチ１２は、係合によりフロントカバー１２ａと変速機構２０の入力軸３２とを直接係合し、トルクコンバータ１１をロックアップした状態にする。
【００１７】
変速機構２０は、ケース３４に収容され、入力軸３２側から順に、第１プラネタリギヤＤＰ１と、第２及び第３プラネタリギヤＳＰ２，ＤＰ３からなるプラネタリギヤセットＰＳと、を備えている。第１，第３プラネタリギヤＳＰ１，ＳＰ３は、いずれもダブルピニオンプラネタリギヤにより構成され、第２プラネタリギヤＳＰ２は、シングルピニオンプラネタリギヤにより構成されている。
【００１８】
第１プラネタリギヤＤＰ１は、第１サンギヤＳ１と、第１リングギヤＲ１と、それら第１サンギヤＳ１及び第１リングギヤＲ１に噛合する第１ピニオンＰ１及び第２ピニオンＰ２を回転自在に支持する第１キャリヤＣＲ１と、を有している。
【００１９】
第１サンギヤＳ１は、ケース３４に対して固定されている。第１リングギヤＲ１は、第１クラッチＣ１及び第３クラッチＣ３に駆動連結されている。第１キャリヤＣＲ１は、変速機構２０の入力軸３２に常時駆動連結されると共に、第４クラッチＣ４に駆動連結されている。
【００２０】
プラネタリギヤセットＰＳは、第２プラネタリギヤＳＰ２と、第３プラネタリギヤＤＰ３とを有している。第２プラネタリギヤＳＰ２は、第３クラッチ（停止用係合要素）Ｃ３、第４クラッチＣ４、第１ブレーキ（停止用係合要素）Ｂ１に駆動連結された第２サンギヤ（第２の遊星回転要素）Ｓ２と、第２サンギヤＳ２及び第３リングギヤ（第１の遊星回転要素）Ｒ３に噛合する第３ピニオンＰ３を回転自在に支持する第２キャリヤＣＲ２（第３の遊星回転要素）と、を有している。
【００２１】
また、第３プラネタリギヤＤＰ３は、第１クラッチＣ１に駆動連結された第３サンギヤＳ３と、出力軸３３に駆動連結された第３リングギヤＲ３と、第３サンギヤＳ３及び第３リングギヤＲ３に噛合する第４ピニオンＰ４及び第５ピニオンＰ５を回転自在に支持する第３キャリヤＣＲ３（第３の遊星回転要素）と、を有している。
【００２２】
プラネタリギヤセットＰＳにおいて、第３ピニオンＰ３と第５ピニオンＰ５とは１つのロングピニオンにより構成されている。プラネタリギヤセットＰＳにおける第２キャリヤＣＲ２及び第３キャリヤＣＲ３は、変速機構２０の入力軸３２との間に介在された第２クラッチＣ２に接続されていると共に、ケース３４に対して回転を係止し得る第２ブレーキＢ２に接続され、かつケース３４に対して回転を一方向に規制するワンウェイクラッチＦ１に接続されている。即ち、この変速機構２０は、動力伝達経路上に設けられると共に、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１の係合時に出力軸３３を一方向にのみ回転可能にするワンウェイクラッチＦ１を有している。第２キャリヤＣＲ２及び第３キャリヤＣＲ３には、第２クラッチＣ２を介して入力軸３２の回転が選択的に入力し得ると共に、その回転がワンウェイクラッチＦ１により内燃エンジン２からの回転方向に対して許容され、かつ逆の回転方向に対して規制（駆動力出力状態で係合）され、更に、その回転が第２ブレーキＢ２により係止し得るように構成されている。
【００２３】
プラネタリギヤセットＰＳにおける第３リングギヤＲ３は、出力軸３３に接続されており、第２キャリヤＣＲ２及び第３キャリヤＣＲ３、第２サンギヤＳ２及び第３サンギヤＳ３の回転状態により定まる回転を、出力軸３３からトランスファ４に出力する。
【００２４】
ここで、プラネタリギヤセットＰＳにおける第３サンギヤは、入力軸３２に駆動連結された第１キャリヤＣＲ１に対して所定の減速比で駆動連結された第１リングギヤＲ１に、第１クラッチＣ１を介して連結され、第２キャリヤＣＲ２及び第３キャリヤＣＲ３は、第２クラッチＣ２を介して入力軸３２に連結されている。
【００２５】
即ち、本実施の形態では、変速機構２０は、内燃エンジン２に駆動連結される入力軸３２と、車両１の走行状態を切換可能なトランスファ４に駆動連結される出力軸３３と、入力軸３２から出力軸３３までの動力伝達経路上に設けられ、油圧の給排により係脱し、同時係合する組み合わせにより複数の変速段を選択的に形成可能な複数の係合要素Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２と、を有している。
【００２６】
また、本実施の形態では、変速機構２０は、少なくとも第３リングギヤＲ３、第２サンギヤＳ２、第２及び第３キャリヤＣＲ２，ＣＲ３を含むプラネタリギヤセットＰＳを有し、第３リングギヤＲ３は出力軸３３に連結され、第２サンギヤＳ２は停止用係合要素Ｃ３，Ｂ１としての第１ブレーキＢ１に連結され、第２及び第３キャリヤＣＲ２，ＣＲ３は停止用係合要素Ｃ３，Ｂ１，Ｆ１としてのワンウェイクラッチＦ１に連結される。このため、停止用係合要素Ｃ３，Ｂ１の係合時に出力軸３３を停止する方向の力が発生しても、出力軸３３は一方向には回転可能になる。したがって、前進方向はフリー、後進方向はロックするようにできる。尚、ここでは、プラネタリギヤセットＰＳとして、第２プラネタリギヤＳＰ２と第３プラネタリギヤＤＰ３とを有するものとしたが、これには限られない。例えば、単独のリングギヤとサンギヤとキャリヤとを有するシングルプラネタリとして、リングギヤは出力軸３３に連結され、サンギヤは停止用係合要素Ｃ３，Ｂ１としての第１ブレーキＢ１に連結され、キャリヤは停止用係合要素Ｃ３，Ｂ１，Ｆ１としてのワンウェイクラッチＦ１に連結されるようにしてもよい。
【００２７】
また、本実施の形態では、変速機構２０は、少なくとも第３リングギヤＲ３及び他の遊星回転要素を含むプラネタリギヤセットＰＳを有し、第３リングギヤＲ３は、出力軸３３に連結され、他の遊星回転要素のうちの少なくとも１つの回転要素（第２及び第３キャリヤＣＲ２，ＣＲ３）は、第２クラッチＣ２を介して入力軸３２に連結され、停止用係合要素Ｃ３，Ｂ１は、係合により入力軸３２の回転を停止することで出力軸３３の回転が停止される。このため、非伝達状態において、内燃エンジン２及び入力軸３２からの回転が第２クラッチＣ２の引き摺りによって出力軸３３に伝達されてしまう場合でも、入力軸３２の回転を停止することで、出力軸３３の回転を停止することができる。
【００２８】
以上のように構成された自動変速機３は、図２のスケルトンに示す各第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１及び第２ブレーキＢ１，Ｂ２、ワンウェイクラッチＦ１が、図３の係合表に示す組み合わせで作動されることにより、前進１速段（１ｓｔ）〜前進８速段（８ｔｈ）、後進１速段（Ｒｅｖ１）及び後進２速段（Ｒｅｖ２）を達成する。
【００２９】
油圧制御装置３０は、例えばバルブボディにより構成されており、オイルポンプから供給された油圧からライン圧等を生成し、変速機ＥＣＵ８からの制御信号に基づいて各第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４と、第１及び第２ブレーキＢ１，Ｂ２とをそれぞれ制御するための油圧を給排可能になっている。
【００３０】
変速機ＥＣＵ８は、例えば、ＣＰＵと、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ており、油圧制御装置３０の各ソレノイドバルブへの制御信号等、各種の信号を出力ポートから出力する。変速機ＥＣＵ８は、油圧制御装置３０を電気的に制御する。変速機ＥＣＵ８は、例えば、第３クラッチＣ３の油圧サーボに供給する油圧を制御するためのＣ３供給圧制御信号や第１ブレーキＢ１の油圧サーボに供給する油圧を制御するためのＢ１供給圧制御信号を生成し、油圧制御装置３０に送信する。
【００３１】
ＥＣＵ７は、例えば、ＣＰＵと、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ており、例えば、内燃エンジン２に対してスロットル開度や燃料噴射量の制御等を行ったり、トランスファ４に対して変速段の切換えの制御等を行ったりすることができる。なお、本実施の形態では、ＥＣＵ７を１つのＥＣＵとして記載しているが、これには限られず、例えば、エンジンＥＣＵやトランスファＥＣＵ等、制御対象ごとにＥＣＵを設け、それらのＥＣＵを統括するＥＣＵを備えるようにしてもよい。
【００３２】
また、ＥＣＵ７は、不図示のシフトポジションセンサ、出力軸３３の不図示の回転速度センサ、フットブレーキのオンオフを検出する不図示のブレーキセンサ、トランスファ４の切換スイッチ等が接続されている。このため、ＥＣＵ７は、出力軸３３の回転速度に基づいて車速を演算可能であり、また、シフトポジションの位置を示すシフトポジション信号、トランスファ４の切換スイッチの状態を示すＴ／Ｆスイッチ信号、ブレーキの操作状態を示すブレーキ操作信号等を制御する。更に、ＥＣＵ７は、所定時間ΔＴ１〜ΔＴ４を計測可能なタイマを有している。
【００３３】
図２に示すように、トランスファ４は、入力軸４１と、入力軸４１に設けられた入力ギヤ４２と、回転軸４３に設けられた大ドライブギヤ４４及び小ドライブギヤ４５と、高速側ドリブンギヤ４６と、低速側ドリブンギヤ４７と、各ドリブンギヤ（第１の回転要素）４６，４７の間に設けられる中間回転板（第２の回転要素）４８と、中間回転板４８の外周側に設けられる切換スリーブ（連結部材）４９と、切換スリーブ４９を移動させる付勢機構４９ａ（フォーク及びアクチュエータ等）を備えている。入力軸４１は、自動変速機３の出力軸３３に駆動連結されている。入力ギヤ４２は、大ドライブギヤ４４に噛合している。大ドライブギヤ４４は、小ドライブギヤ４５よりも大径になっている。
【００３４】
各ドリブンギヤ４６，４７と中間回転板４８とは、同軸上に配置されている。中間回転板４８は、同軸上に配置された前駆動軸５０及び後駆動軸６０の間に設けられて、外スプライン４８ｓを備えている。高速側ドリブンギヤ４６は、例えば、前駆動軸５０に対して同軸上の外周側に配置され、大ドライブギヤ４４に噛合するギヤ部４６ａと、中間回転板４８に隣接する外スプライン４６ｓとを備えている。低速側ドリブンギヤ４７は、例えば、後駆動軸６０に対して同軸上の外周側に配置され、小ドライブギヤ４５に噛合するギヤ部４７ａと、中間回転板４８に隣接する外スプライン４７ｓとを備えている。各外スプライン４６ｓ，４７ｓ，４８ｓの外径は、同径になっている。
【００３５】
切換スリーブ４９は、スリーブ状で、内周部に各外スプライン４６ｓ，４７ｓ，４８ｓに係合可能な内スプライン４９ｓを備え、これら外スプライン４６ｓ，４７ｓ，４８ｓに対して軸方向に移動可能に設けられている。切換スリーブ４９は、移動により、中間回転板４８と高速側ドリブンギヤ４６とを連結した状態（高速段）、中間回転板４８と低速側ドリブンギヤ４７とを連結した状態（低速段）、いずれも連結しない状態（ニュートラル状態）との３つの状態に切り換わることができる。なお、本実施の形態では、切換スリーブ４９はアクチュエータの駆動によりフォークを介して移動するものとしている。但し、切換スリーブ４９を移動させるための機構としては、これに限られず、既知の適宜な機構を適用することができる。また、トランスファ４は、切換スリーブ４９の位置を検出する不図示の位置センサを備えており、切り換えの状態をＥＣＵ７に送信する。
【００３６】
このトランスファ４では、高速段形成時には、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓは、中間回転板４８の外スプライン４８ｓと高速側ドリブンギヤ４６の外スプライン４６ｓとに跨って係合し、切換スリーブ４９が中間回転板４８と高速側ドリブンギヤ４６とを連結する。これにより、入力軸４１の回転は、入力ギヤ４２、大ドライブギヤ４４、高速側ドリブンギヤ４６、切換スリーブ４９を介して、中間回転板４８に伝達される。また、低速段形成時には、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓは、中間回転板４８の外スプライン４８ｓと低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓとに跨って係合し、切換スリーブ４９が中間回転板４８と低速側ドリブンギヤ４７とを連結する。これにより、入力軸４１の回転は入力ギヤ４２、大ドライブギヤ４４、回転軸４３、小ドライブギヤ４５、低速側ドリブンギヤ４７、切換スリーブ４９を介して、中間回転板４８に伝達される。低速段形成時は、高速段形成時に比べてより大きく減速するように、各部のギヤ比が設定されている。
【００３７】
ここで、内燃エンジン２の駆動中で車両１の停止時に、自動変速機３において停止用係合要素である第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１のみを係合した状態で、トランスファ４の切り換えを行う場合について、詳細に説明する。ここでの停止用係合要素は、係合により少なくとも出力軸３３を停止する方向の力を発生するものであり、本実施の形態ではワンウェイクラッチＦ１を備えていることから、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を係合した際には出力軸３３は一方向のみに回転可能になり、反対方向には回転不能になる。なお、車両１が停止しているので、中間回転板４８は回転不能になっている。
【００３８】
この状態で、トランスファ４を、例えば、高速段から低速段に切り換える場合、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓは、中間回転板４８の外スプライン４８ｓと高速側ドリブンギヤ４６の外スプライン４６ｓとに跨って係合する状態から移動して、中間回転板４８の外スプライン４８ｓのみに係合する状態を経て、図４（ａ）に示すように、移動方向Ａ２に移動して低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓと係合しようとする。ここで、低速側ドリブンギヤ４７は、小ドライブギヤ４５、大ドライブギヤ４４及び入力軸４１を介して自動変速機３の出力軸３３に連結されているので、ワンウェイクラッチＦ１の作用により一方向のみに回転可能になる。本実施の形態では、回転方向Ａ１にのみ回転可能とする。また、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓの軸方向の先端部と、低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓの軸方向の先端部とは、それぞれ楔状に形成されている。
【００３９】
そして、図４（ａ）に示すように、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓの回転方向Ａ１側の先端面４９ｓａが、対向する低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓの先端面４７ｓａに当接した場合は、回転不能な中間回転板４８の外スプライン４８ｓに係合する切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓの先端面４９ｓａが、回転方向Ａ１に回転可能な低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓの先端面４７ｓａを押し込んで、低速側ドリブンギヤ４７を回転方向Ａ１に回転させる。さらに、図４（ｂ）に示すように、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓが低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓに係合し、中間回転板４８と低速側ドリブンギヤ４７とを連結する。
【００４０】
一方、図４（ｃ）に示すように、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓの回転方向Ａ１の反対側の先端面４９ｓｂが、対向する低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓの先端面４７ｓｂに当接した場合は、回転不能な中間回転板４８の外スプライン４８ｓに係合する切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓの先端面４９ｓｂが、回転方向Ａ１の反対方向には回転不能な低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓの先端面４７ｓｂを押し込んでも、低速側ドリブンギヤ４７は回転しない。このため、この場合は、このまま動けずに、切り換えを行うことができない可能性がある。そこで、本実施の形態では、変速機ＥＣＵ８は、トランスファ４により車両１の走行状態を切り換える際に、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を係合し、トランスファ４の切り換えを開始した後、トランスファ４が切換不能の場合には第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を解放する。これにより、出力軸３３を両方向に回転可能にし、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓが低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓに係合できるようにする。
【００４１】
次に、上述した自動変速機３及びトランスファ４の動作について、図５及び図６のフローチャート、並びに図７のタイムチャートに沿って説明する。ここでは、車両１の停止時で自動変速機３のシフトポジションがＮレンジである場合に、トランスファ４を高速段から低速側に切り換える動作について説明する。また、内燃エンジン２の駆動中、車両１の停止時で自動変速機３のシフトポジションがＮレンジである場合に、例えば第２クラッチＣ２に引き摺りが発生して、内燃エンジン２のアイドリングの回転が出力軸３３に伝達されて出力軸３３が回転してしまう可能性があるものとする。
【００４２】
まず、内燃エンジン２は駆動し、車両１は停止しており、自動変速機３のシフトポジションはＮレンジであり、フットブレーキ等の車両１の制動装置はオフであるものとする（図７のｔ０）。このときは、全ての係合要素Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２が解放されている。変速機ＥＣＵ８は、自動変速機３のシフトポジションがＮレンジであるか否かを判断する（図５のステップＳ１）。ここでの判断は、ＥＣＵ７により生成されたシフトポジション信号を参照して行う。変速機ＥＣＵ８が、シフトポジションはＮレンジではないと判断した場合は、処理を終了して再度ステップＳ１から実行する。
【００４３】
変速機ＥＣＵ８は、シフトポジションがＮレンジであると判断した場合は、車両１が停車中であるか否かを判断する（図５のステップＳ２）。ここでの判断は、出力軸３３の回転速度センサの検出結果によるＥＣＵ７の判断に基づいて行う。変速機ＥＣＵ８は、車両１が停車中ではないと判断した場合は、処理を終了して再度ステップＳ１から実行する。
【００４４】
変速機ＥＣＵ８は、車両１が停車中であると判断した場合は、フットブレーキ等が操作されているか否かを判断する（図５のステップＳ３）。ここでの判断は、ＥＣＵ７により生成されたブレーキ操作信号を参照して行う。変速機ＥＣＵ８は、フットブレーキ等が操作されていないと判断した場合は、処理を終了して再度ステップＳ１から実行する。
【００４５】
運転者によりブレーキ操作がなされ、ブレーキ操作信号がオンされると（図７のｔ１）、ＥＣＵ７は、フットブレーキが操作されたと判断し、Ｎ時Ｂ１係合信号をオンする（図５のステップＳ４）。また、変速機ＥＣＵ８は、Ｂ１供給圧制御信号を解放圧から第１係合圧に上昇し、第１ブレーキＢ１を係合状態にする（図５のステップＳ５）。
【００４６】
変速機ＥＣＵ８は、トランスファ４の切換操作があったか否かを判断する（図５のステップＳ６）。ここでの判断は、ＥＣＵ７により生成されたＴ／Ｆスイッチ信号を参照して行う。変速機ＥＣＵ８は、トランスファ４の切換操作がないと判断した場合は、処理を終了して再度ステップＳ１から実行する。
【００４７】
運転者によりトランスファ４の切換操作がなされ、ＥＣＵ７によってＴ／Ｆスイッチ信号がハイ（高速段）からロー（低速段）に変化すると（図７のｔ２）、ＥＣＵ７は、出力軸停止要求フラグをオンする（図５のステップＳ７）。その後、変速機ＥＣＵ８は、ＥＣＵ７からの信号を受け、Ｃ３Ｂ１係合信号をオンし（図７のｔ３、図５のステップＳ８）、Ｃ３供給圧制御信号を係合圧に、Ｂ１供給圧制御信号を第２係合圧にする。これにより、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が係合状態になり（図５のステップＳ９）、第２クラッチＣ２の引き摺りによって回転していた出力軸３３が停止する。
【００４８】
また、変速機ＥＣＵ８は、出力軸制御状態信号を「非制御」から「制御中」に切り換える。変速機ＥＣＵ８は、出力軸制御状態信号を「制御中」に切り換えてから所定時間、例えばΔＴ１経過後、出力軸制御状態信号を「停止制御」に切り換える（図７のｔ４、図５のステップＳ１０）。ＥＣＵ７は、出力軸制御状態信号を「停止制御」に切り換えてから所定時間、例えばΔＴ２経過後、トランスファ４の低速段への切り換えを開始し（図７のｔ５、図５のステップＳ１１）、Ｔ／Ｆ状態信号をハイからニュートラルにする（図５のステップＳ１２）。
【００４９】
ＥＣＵ７は、Ｔ／Ｆ状態信号をニュートラルにしてから所定時間、例えばΔＴ３経過前にＴ／Ｆ状態信号がローになったか否かを判断する（図６のステップＳ１３）。ＥＣＵ７が、ΔＴ３経過前にＴ／Ｆ状態信号がローになったと判断した場合は、ブレーキ操作信号がオンのままであれば、第３クラッチＣ３を係合する必要がなくなるので、第３クラッチＣ３を解放し、後述するステップＳ１９の処理を実行する。
【００５０】
ＥＣＵ７は、ΔＴ３経過前にＴ／Ｆ状態信号がローになっていないと判断した場合は、出力軸停止要求フラグをオフにする（図７のｔ６、図６のステップＳ１４、切換不能の信号）。変速機ＥＣＵ８は、ＥＣＵ７から出力された出力軸停止要求フラグのオフにより、Ｃ３Ｂ１係合信号及びＮ時Ｂ１係合信号をいずれもオフにし（図６のステップＳ１５）、Ｃ３供給圧制御信号及びＢ１供給圧制御信号をいずれも解放圧にする。これにより、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が解放状態になり（図６のステップＳ１６）、出力軸３３が両回転方向に回転可能になる。また、変速機ＥＣＵ８は、出力軸制御状態信号を「停止制御」から「非制御」に切り換える（図６のステップＳ１７）。
【００５１】
ＥＣＵ７は、出力軸停止要求フラグをオフにして出力軸３３を両回転方向に回転可能にしてから所定時間、例えばΔＴ４経過前にＴ／Ｆ状態信号がローになったか否かを判断する（図７のｔ７、図６のステップＳ１８）。ＥＣＵ７が、ΔＴ４経過前にＴ／Ｆ状態信号がローになっていないと判断した場合は、出力軸停止要求フラグをオフにし、変速機ＥＣＵ８はステップＳ７〜ステップＳ１７の処理を繰り返す（図７のｔ７〜ｔ１０）。即ち、本実施の形態では、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１の解放後、トランスファ４が切換不能の場合には第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を再び係合し、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１の解放及び係合をトランスファ４が切り換わるまで繰り返す。
【００５２】
ΔＴ４経過前に、変速機ＥＣＵ８がＴ／Ｆ状態信号がローになったと判断した場合は、Ｎ時Ｂ１係合信号をオンにして（図７のｔ１１、図６のステップＳ１９）、Ｂ１供給圧制御信号を解放圧から第１係合圧に上昇し、第１ブレーキＢ１を係合状態にする（図６のステップＳ２０）。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態の自動変速機３の変速機ＥＣＵ８によると、トランスファ４により車両１の走行状態を切り換える際に、係合により少なくとも出力軸３３を停止する方向の力を発生する、即ち、停止するように作用する第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を係合し、トランスファ４の切り換えを開始した後、トランスファ４が切換不能の場合には第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を解放する。第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１が解放されることにより、出力軸３３を停止しようとする力が解除されるので、出力軸３３が回転可能になり、これに伴い出力軸３３に連結されたトランスファ４の高速側ドリブンギヤ４６及び低速側ドリブンギヤ４７が回転可能になる。このため、高速側ドリブンギヤ４６又は低速側ドリブンギヤ４７に当接して動けなくなっていたトランスファ４の切換スリーブ４９が軸方向に移動可能になるので、トランスファ４により車両１の走行状態を切り換えできなくなることを回避することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の自動変速機３によれば、変速機構２０はワンウェイクラッチＦ１を有しているので、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１の係合時に出力軸３３を停止する方向の力が発生しても一方向には回転可能になる。このため、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓの回転方向Ａ１側の先端面４９ｓａが、対向する低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓの先端面４７ｓａに当接した場合に、切換スリーブ４９の内スプライン４９ｓの先端面４９ｓａが、低速側ドリブンギヤ４７の外スプライン４７ｓの先端面４７ｓａを押し込んで、中間回転板４８と低速側ドリブンギヤ４７とを連結することができる。
【００５５】
また、本実施の形態の自動変速機３の変速機ＥＣＵ８によれば、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１の解放後、トランスファ４が切換不能の場合には第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１を再び係合し、第３クラッチＣ３及び第１ブレーキＢ１の解放及び係合をトランスファ４が切り換わるまで繰り返す。これにより、トランスファ４が高速段及び低速段のいずれも形成することなく処理を停止することで、車両１が停止状態になってしまうことを防止できる。
【００５６】
また、本実施の形態の自動変速機３の変速機ＥＣＵ８によれば、トランスファ４の切換開始から所定時間ΔＴ３経過しても切り換わっていない場合に、ＥＣＵ７が出力軸停止要求フラグをオフにすることで変速機ＥＣＵ８に切換不能の信号を送信し（図９のｔ６、ｔ１０）、変速機ＥＣＵ８はＥＣＵ７から切換不能の信号を受信した場合に、トランスファ４が切換不能であると判断する。このため、変速機ＥＣＵ８は、所定時間ΔＴ３を計測するタイマを有する必要が無く、処理を簡素化することができる。
【００５７】
尚、上述した実施の形態では、トランスファ４を高速段から低速段に切り換える動作について説明したが、これには限られず、トランスファ４を低速段から高速段に切り換える動作についても同様である。
【００５８】
また、本実施の形態では、駆動源として内燃エンジン２を適用した場合ついて説明したが、これには限られず、駆動源として電動機を適用してもよい。この場合、例えば、電動機により油圧確保のためにアイドリングを行う際にトランスファ４を切り換える場合に、本実施の形態を適用することができる。
【００５９】
また、本実施の形態では、変速機構として前進８速段、後進２速段の変速機構２０を適用した場合について説明したが、これには限られず、他の変速段を有する変速機構を適用してもよい。あるいは、変速機構としては多段式には限られず、例えば副変速機付き無段変速機（ＣＶＴ）を適用してもよい。この場合、副変速機は、同時係合する組み合わせにより出力軸３３を停止するように作用する停止用係合要素としてのクラッチ又はブレーキを有するものとする。この副変速機付き無段変速機によれば、トランスファ４により車両１の走行状態を切り換える際に、停止用係合要素を係合し、トランスファ４の切り換えを開始した後、トランスファ４が切換不能の場合には停止用係合要素を解放することで、上述した実施の形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
【００６０】
尚、本実施の形態は、以下の構成を少なくとも備える。本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）は、駆動源（２）に駆動連結される入力部材（３２）と、車両（１）の走行状態を切換可能なトランスファ（４）に駆動連結される出力部材（３３）と、前記入力部材（３２）から前記出力部材（３３）までの動力伝達経路上に設けられ、油圧の給排により係脱し、同時係合又は同時解放する組み合わせにより前記入力部材（３２）から前記出力部材（３３）に動力が伝達される伝達状態と前記入力部材（３２）から前記出力部材（３３）に動力が遮断される非伝達状態とを選択的に形成可能な複数の係合要素（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２）と、を有する変速機構（２０）と、前記係合要素（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２）に対して油圧を給排可能な油圧制御装置（３０）と、を備えた自動変速機（３）の制御装置（８）であって、前記トランスファ（４）により前記車両（１）の走行状態を切り換える際に、係合により前記出力部材（３３）を停止する停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）を係合し、前記トランスファ（４）の切り換えを開始した後、前記トランスファ（４）が切換不能の場合には前記停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）を解放する。この構成によれば、停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）が解放されることにより、出力部材（３３）を停止するように作用する力が解除されるので、出力部材（３３）が回転可能になり、トランスファ（４）により車両（１）の走行状態を切り換えできなくなることを回避することができる。
【００６１】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、前記停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）の解放後、前記トランスファ（４）が切換不能の場合には前記停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）を再び係合し、前記停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）の解放及び係合を前記トランスファ（４）が切り換わるまで繰り返す。この構成によれば、トランスファ（４）が走行可能な状態に切り換わらず処理を停止することで、車両（１）が停止状態になってしまうことを防止できる。
【００６２】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、前記非伝達状態において前記トランスファ（４）により前記車両（１）の走行状態の切り換えを開始する。この構成によれば、ニュートラル時におけるトランスファ（４）の切り換えに対して適用することができる。
【００６３】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、車両停止状態において前記トランスファ（４）により前記車両（１）の走行状態の切り換えを開始する。この構成によれば、車両（１）の停止時におけるトランスファ（４）の切り換えに対して適用することができる。
【００６４】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、前記トランスファ（４）は、同軸上に配置され相対回転可能な第１の回転要素（４６，４７）及び第２の回転要素（４８）と、前記第１の回転要素（４６，４７）及び前記第２の回転要素（４８）に対して同軸上で軸方向に相対移動可能で、前記第１の回転要素（４６，４７）及び前記第２の回転要素（４８）の両方に係合して連結する連結状態と、前記第１の回転要素（４６，４７）及び前記第２の回転要素（４８）の一方に係合して連結を解除する非連結状態と、に切換可能な連結部材（４９）と、前記連結部材（４９）を軸方向に付勢可能な付勢機構（４９ａ）と、を有し、前記トランスファ（４）により前記車両（１）の走行状態を切り換える際には、前記付勢機構（４９ａ）は、前記第１の回転要素（４６，４７）及び前記第２の回転要素（４８）を連結する方向に前記連結部材（４９）を付勢し続ける。この構成によれば、トランスファ（４）が切り換わらなかった場合に、トランスファ（４）の切り換えを再度実行する必要はなく、停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）を解放することで、付勢機構（４９ａ）の作用によってトランスファ（４）が切り換わるので、制御を容易にすることができる。
【００６５】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、前記複数の係合要素（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｂ１，Ｂ２）は、同時係合する組み合わせにより複数の変速段を選択的に形成可能である。この構成によれば、自動変速機（３）の制御装置（８）を多段変速機に適用することができる。
【００６６】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、前記変速機構（２０）は、少なくとも第１の遊星回転要素（Ｒ３）、第２の遊星回転要素（Ｓ２）、第３の遊星回転要素（ＣＲ２，ＣＲ３）を含むプラネタリギヤセット（ＰＳ）を有し、前記第１の遊星回転要素（Ｒ３）は、前記出力部材（３３）に連結され、前記第２の遊星回転要素（Ｓ２）は、前記停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）としてのブレーキ（Ｂ１）に連結され、前記第３の遊星回転要素（ＣＲ２，ＣＲ３）は、前記停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１，Ｆ１）としてのワンウェイクラッチ（Ｆ１）に連結される。この構成によれば、停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）の係合時に出力部材（３３）を停止する方向の力が発生しても、出力部材（３３）は一方向には回転可能になる。このため、トランスファ（４）の切り換え時に出力部材（３３）を回転させる方向に作動する場合は、停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）の係合時であってもトランスファ（４）を切り換えることができ、迅速な切換え動作を実現することができる。
【００６７】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、前記変速機構（２０）は、少なくとも第１の遊星回転要素（Ｒ３）及び他の遊星回転要素を含むプラネタリギヤセット（ＰＳ）を有し、前記第１の遊星回転要素（Ｒ３）は、前記出力部材（３３）に連結され、前記他の遊星回転要素のうちの少なくとも１つの回転要素（ＣＲ２，ＣＲ３）は、クラッチ（Ｃ２）を介して前記入力部材（３２）に連結され、前記停止用係合要素（Ｃ３，Ｂ１）は、係合により前記入力部材（３２）の回転を停止することで前記出力部材（３３）の回転が停止される。この構成によれば、非伝達状態において、駆動源（２）及び入力部材（３２）からの回転が係合要素（Ｃ２）の引き摺りによって出力部材（３３）に伝達されてしまう場合でも、入力部材（３２）の回転を停止することで、出力部材（３３）の回転を停止することができる。
【００６８】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、前記第１の回転要素（４６，４７）及び前記第２の回転要素（４８）と前記連結部材（４９）とはドグクラッチである。この構成によれば、摩擦係合要素である場合に比べて大きな駆動力を伝達可能である。
【００６９】
また、本実施の形態の自動変速機（３）の制御装置（８）では、前記トランスファ（４）は、高速段及び低速段を選択的に切り換えることにより、前記車両（１）の走行状態を切換可能である。この構成によれば、変速段を切換可能なトランスファ（４）に適用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１        車両
２        内燃エンジン（駆動源）
３        自動変速機
４        トランスファ
８        変速機ＥＣＵ（制御装置）
２０      変速機構
３０      油圧制御装置
３２      入力軸（入力部材）
３３      出力軸（出力部材）
４６      高速側ドリブンギヤ（第１の回転要素）
４７      低速側ドリブンギヤ（第１の回転要素）
４８      中間回転板（第２の回転要素）
４９      切換スリーブ（連結部材）
４９ａ    付勢機構
Ｂ１      第１ブレーキ（係合要素、停止用係合要素）
Ｂ２      第２ブレーキ（係合要素）
Ｃ１      第１クラッチ（係合要素）
Ｃ２      第２クラッチ（係合要素）
Ｃ３      第３クラッチ（係合要素、停止用係合要素）
Ｃ４      第４クラッチ（係合要素）
ＣＲ２    第２キャリヤ（第３の遊星回転要素）
ＣＲ３    第３キャリヤ（第３の遊星回転要素）
Ｆ１      ワンウェイクラッチ
ＰＳ      プラネタリギヤセット
Ｒ３      第３リングギヤ（第１の遊星回転要素）
Ｓ２      第２サンギヤ（第２の遊星回転要素）
【図１】
0006474099.tif 000002
【図２】
0006474099.tif 000003
【図３】
0006474099.tif 000004
【図４】
0006474099.tif 000005
【図５】
0006474099.tif 000006
【図６】
0006474099.tif 000007
【図７】
0006474099.tif 000008