(57)【要約】【課題】車両走行中のニュートラルポジションから前進走行ポジションへの切り換えに起因した変速機の耐久性悪化を抑制する。【解決手段】ニュートラルポジションが選択されて自動変速機のクラッチ等のすべてが解放された状態での車両走行中に、シフトポジションＳＰがニュートラルポジションから前進走行ポジションへと切り換えられ（Ｓ１１０）、前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段Ｇｔａｇが判定対象変速段Ｇｄであって当該判定対象変速段Ｇｄに対応した２つのクラッチのうちの最初に係合されるクラッチ（第１要素）の係合に伴って自動変速機を構成するラビニヨ式遊星歯車機構のサンギヤの過回転状態を招くおそれがあると判定されると（Ｓ１５０）、目標変速段Ｇｔａｇである判定対象変速段Ｇｄに対応した２つのクラッチの係合が遅延させられる（Ｓ１６０〜Ｓ１８０，Ｓ２０５，Ｓ２１０）。【選択図】図６
2013174310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されると共に、油圧制御装置からの油圧により作動する複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成し、原動機から入力部材に付与された動力を出力部材に伝達する変速機の制御装置において、
ニュートラルポジションが選択されて前記係合要素のすべてが解放された状態での前記車両の走行中にシフトポジションが該ニュートラルポジションから前進走行ポジションへと切り換えられたか否かを判定するシフトポジション判定手段と、
前記シフトポジション判定手段により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記前進走行ポジションへと切り換えられたと判定されると共に、前記前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段を形成するために少なくとも２つの前記係合要素を係合すべき場合に、当該少なくとも２つの前記係合要素が予め定められた順番で係合するように前記油圧制御装置を制御する係合制御手段と、
前記シフトポジション判定手段により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記前進走行ポジションへと切り換えられたと判定された場合に、前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素のうちの最初に係合される第１要素の係合に伴って前記変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転する過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定する過回転判定手段とを備え、
前記係合制御手段は、前記過回転判定手段により前記過回転状態を招くおそれがあると判定された場合、前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素の係合を遅延させることを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機の制御装置において、
前記係合制御手段は、前記過回転判定手段により前記過回転状態を招くおそれがあると判定された場合、該過回転状態を招くおそれがなくなった段階で前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素が前記順番で係合するように前記油圧制御装置を制御することを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の変速機の制御装置において、
前記係合制御手段は、前記過回転判定手段により前記過回転状態を招くおそれがあると判定されてから所定時間が経過した段階で該過回転状態を招くおそれがなくなっていない場合、前記目標変速段よりも高速段側の第２の目標変速段に対応した少なくとも２つの前記係合要素が予め定められた順番で係合するように前記油圧制御装置を制御することを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の変速機の制御装置において、
前記第１要素が前記第２の目標変速段に対応している場合、前記係合制御手段は、該第２の目標変速段に対応した少なくとも２つの前記係合要素のうち、前記第１要素以外の係合要素が最初に係合するように前記油圧制御装置を制御することを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の変速機の制御装置において、
前記係合制御手段は、前記過回転判定手段により前記過回転状態を招くおそれがあると判定された場合、前記原動機の回転速度を低下させるための指令値を該原動機の制御装置に送信することを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の変速機の制御装置において、
前記係合制御手段は、前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素を係合させる際に、該係合要素の発熱が抑制されるように前記原動機の出力トルクを制限するための第２の指令値を前記原動機の制御装置に送信し、前記指令値は、前記第２の指令値よりも前記原動機の出力トルクを大きく低下させるように定められることを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の変速機の制御装置において、
前記過回転判定手段は、前記入力部材の回転速度と前記出力部材の回転速度とに基づいて前記過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定することを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項８】
車両に搭載されると共に、油圧制御装置からの油圧により作動する複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成し、原動機から入力部材に付与された動力を出力部材に伝達する変速機の制御方法において、
（ａ）ニュートラルポジションが選択されて前記係合要素のすべてが解放された状態での前記車両の走行中にシフトポジションが該ニュートラルポジションから前進走行ポジションへと切り換えられたか否かを判定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記前進走行ポジションへと切り換えられたと判定された場合に、前記変速機の目標変速段を設定するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）にて設定された目標変速段を形成するために少なくとも２つの前記係合要素を係合すべき場合に、当該少なくとも２つの前記係合要素のうちの最初に係合される第１要素の係合に伴って前記変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転する過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定するステップと、
（ｄ）ステップ（ｂ）にて設定された目標変速段に対応した少なくとも２つの前記係合要素が予め定められた順番で係合するように前記油圧制御装置を制御すると共に、ステップ（ｃ）にて前記過回転状態を招くおそれがあると判定された場合、前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素の係合を遅延させるステップと、
を含む変速機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されると共に、油圧制御装置からの油圧により作動する複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成し、原動機から入力軸に付与された動力を出力軸に伝達する変速機の制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の係合要素と油圧回路とを有する車両用の自動変速機の制御装置として、運転者によりシフトポジションとしてニュートラルポジションが選択された場合に複数の係合要素のすべてを解放状態に制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この制御装置は、車両の走行中にシフトポジションがニュートラルポジションから前進走行ポジションに切り換えられると、駆動源の出力トルクをアクセル開度に応じたトルクよりも低下させると共に、車速に応じた目標変速段が少なくとも２つ以上の係合要素を係合して形成される場合には、当該２つ以上の係合要素のうちの一部である第１の係合要素を残りの第２の係合要素よりも優先して係合するように制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９９８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例のような変速制御を行っても、前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段によっては、第１の係合要素が係合してから第２の係合要素が係合するまでの間に自動変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転するおそれがあり、当該自動変速機の耐久性に悪影響を与えてしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、車両走行中のニュートラルポジションから前進走行ポジションへの切り換えに起因した変速機の耐久性悪化を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による変速機の制御装置および制御方法は、上記主目的を達成するために以下の手段を採っている。
【０００７】
本発明による変速機の制御装置は、
車両に搭載されると共に、油圧制御装置からの油圧により作動する複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成し、原動機から入力部材に付与された動力を出力部材に伝達する変速機の制御装置において、
ニュートラルポジションが選択されて前記係合要素のすべてが解放された状態での前記車両の走行中にシフトポジションが該ニュートラルポジションから前進走行ポジションへと切り換えられたか否かを判定するシフトポジション判定手段と、
前記シフトポジション判定手段により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記前進走行ポジションへと切り換えられたと判定されると共に、前記前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段を形成するために少なくとも２つの前記係合要素を係合すべき場合に、当該少なくとも２つの前記係合要素が予め定められた順番で係合するように前記油圧制御装置を制御する係合制御手段と、
前記シフトポジション判定手段により前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記前進走行ポジションへと切り換えられたと判定された場合に、前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素のうちの最初に係合される第１要素の係合に伴って前記変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転する過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定する過回転判定手段とを備え、
前記係合制御手段は、前記過回転判定手段により前記過回転状態を招くおそれがあると判定された場合、前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素の係合を遅延させることを特徴とする。
【０００８】
この変速機の制御装置は、ニュートラルポジションが選択されて係合要素のすべてが解放された状態での車両の走行中に、シフトポジションがニュートラルポジションから前進走行ポジションへと切り換えられたと判定すると共に、前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段に対応した少なくとも２つの係合要素のうちの最初に係合される第１要素の係合に伴って変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転する過回転状態を招くおそれがあると判定した場合、目標変速段に対応した少なくとも２つの係合要素の係合を遅延させる。このように、車両走行中のニュートラルポジションから前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段の形成に際して過回転状態を招くおそれがある場合、目標変速段に対応した少なくとも２つの係合要素、すなわち最初に係合される第１要素の係合開始を遅延させることで、原動機や入力部材の回転速度の低下を待つことができる。これにより、上記第１要素の係合に伴って変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転しないようにして、車両走行中のニュートラルポジションから前進走行ポジションへの切り換えに起因した変速機の耐久性悪化を抑制することが可能となる。なお、係合要素は、摩擦係合要素であってもよく、噛み合い係合要素であってもよい。
【０００９】
また、前記係合制御手段は、前記過回転判定手段により前記過回転状態を招くおそれがあると判定された場合、該過回転状態を招くおそれがなくなった段階で前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素が前記順番で係合するように前記油圧制御装置を制御するものであってもよい。これにより、上記第１要素の係合に伴って変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転するのをより確実に抑制することが可能となる。
【００１０】
更に、前記係合制御手段は、前記過回転判定手段により前記過回転状態を招くおそれがあると判定されてから所定時間が経過した段階で該過回転状態を招くおそれがなくなっていない場合、前記目標変速段よりも高速段側の第２の目標変速段に対応した少なくとも２つの前記係合要素が予め定められた順番で係合するように前記油圧制御装置を制御するものであってもよい。これにより、上記第１要素の係合に伴って変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転するのを抑制しつつ、車両の走行中にシフトポジションがニュートラルポジションから前進走行ポジションへと切り換えられた際の変速レスポンスの低下を抑制することが可能となる。そして、目標変速段よりも高速段側の第２の目標変速段が形成された際には、当初の目標変速段の形成時に比べて出力部材に伝達される駆動力が小さくなることから、車両の挙動を安定化させてドライバビリティを向上させることができる。
【００１１】
また、前記第１要素が前記第２の目標変速段に対応している場合、前記係合制御手段は、該第２の目標変速段に対応した少なくとも２つの前記係合要素のうち、前記第１要素以外の係合要素が最初に係合するように前記油圧制御装置を制御するものであってもよい。これにより、第２の目標変速段の形成に際して、第１要素の係合に伴って変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転しないようにすることが可能となる。
【００１２】
更に、前記係合制御手段は、前記過回転判定手段により前記過回転状態を招くおそれがあると判定された場合、前記原動機の回転速度を低下させるための指令値を該原動機の制御装置に送信するものであってもよい。これにより、車両走行中のニュートラルポジションから前進走行ポジションへの切り換えに際して、車両の運転者によってアクセルペダルが踏み込まれていたとしても、目標変速段に対応した少なくとも２つの係合要素の係合を遅延させている間に原動機や入力部材の回転速度を低下させることができるので、上記第１要素の係合に伴って変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転するのを極めて良好に抑制することが可能となる。
【００１３】
また、前記係合制御手段は、前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素を係合させる際に、該係合要素の発熱が抑制されるように前記原動機の出力トルクを制限するための第２の指令値を前記原動機の制御装置に送信するものであってもよく、前記指令値は、前記第２の指令値よりも前記原動機の出力トルクを大きく低下させるように定められてもよい。これにより、目標変速段に対応した少なくとも２つの係合要素の係合を遅延させている間に、原動機や入力部材の回転速度をより速やかに低下させると共に、当該少なくとも２つの係合要素を係合させる際には、原動機からの出力トルクを確保して車両の走行性能の低下を抑制しつつ係合要素の発熱を抑制することが可能となる。
【００１４】
更に、前記過回転判定手段は、前記入力部材の回転速度と前記出力部材の回転速度とに基づいて前記過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定するものであってもよい。これにより、過回転状態を招くおそれがあるか否かをより適正に判定することが可能となる。
【００１５】
本発明による変速機の制御方法は、
車両に搭載されると共に、油圧制御装置からの油圧により作動する複数の係合要素を選択的に係合させて複数の変速段を形成し、原動機から入力部材に付与された動力を出力部材に伝達する変速機の制御方法において、
（ａ）ニュートラルポジションが選択されて前記係合要素のすべてが解放された状態での前記車両の走行中にシフトポジションが該ニュートラルポジションから前進走行ポジションへと切り換えられたか否かを判定するステップと、
（ｂ）ステップ（ａ）にて前記シフトポジションが前記ニュートラルポジションから前記前進走行ポジションへと切り換えられたと判定された場合に、前記変速機の目標変速段を設定するステップと、
（ｃ）ステップ（ｂ）にて設定された目標変速段を形成するために少なくとも２つの前記係合要素を係合すべき場合に、当該少なくとも２つの前記係合要素のうちの最初に係合される第１要素の係合に伴って前記変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転する過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定するステップと、
（ｄ）ステップ（ｂ）にて設定された目標変速段に対応した少なくとも２つの前記係合要素が予め定められた順番で係合するように前記油圧制御装置を制御すると共に、ステップ（ｃ）にて前記過回転状態を招くおそれがあると判定された場合、前記目標変速段に対応した前記少なくとも２つの前記係合要素の係合を遅延させるステップと、
を含むものである。
【００１６】
この方法によれば、上記第１要素の係合に伴って変速機を構成する何れかの回転要素が許容回転速度を超える回転速度で回転しないようにして、車両走行中のニュートラルポジションから前進走行ポジションへの切り換えに起因した変速機の耐久性悪化を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による制御装置によって制御される自動変速機２５を含む動力伝達装置２０を搭載した自動車１０の概略構成図である。
【図２】動力伝達装置２０を示す概略構成図である。
【図３】自動変速機２５の各変速段とクラッチおよびブレーキの作動状態との関係を示す作動表である。
【図４】自動変速機２５を構成する回転要素間における回転速度の関係を例示する速度線図である。
【図５】油圧制御装置５０を示す系統図である。
【図６】本発明による制御装置である変速ＥＣＵ２１により実行されるＮ−Ｄシフト制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】図６のステップＳ２００における目標変速段形成制御を説明するためのタイムチャートである。
【図８】自動変速機２５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招く入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせにより規定される過回転域等を例示する説明図である。
【図９】自動車１０の走行中にシフトポジションがニュートラルポジションからドライブポジション等の前進走行ポジションへと切り換えられた際に係合遅延段Ｇｄを形成する手順を説明するためのタイムチャートである。
【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、本発明による制御装置によって制御される自動変速機２５を含む動力伝達装置２０を搭載した自動車１０の概略構成図である。同図に示す自動車１０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気の爆発燃焼により動力を出力する原動機としてのエンジン（内燃機関）１２や、エンジン１２を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１４と、図示しない電子制御式油圧ブレーキユニットを制御するブレーキ用電子制御ユニット（以下、「ブレーキＥＣＵ」という）１６、エンジン１２に接続されると共にエンジン１２からの動力を左右の駆動輪ＤＷに伝達する動力伝達装置２０等を含む。動力伝達装置２０は、トランスミッションケース２２や、流体伝動装置（トルクコンバータ）２３、自動変速機２５、油圧制御装置５０、これらを制御する本発明による制御装置としての変速用電子制御ユニット（以下、「変速ＥＣＵ」という）２１等を有する。
【００２０】
エンジンＥＣＵ１４は、図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を有する。図１に示すように、エンジンＥＣＵ１４には、アクセルペダル９１の踏み込み量（操作量）を検出するアクセルペダルポジションセンサ９２からのアクセル開度Ａｃｃや、車速センサ９７からの車速Ｖ、クランクシャフトの回転位置を検出する図示しないクランクシャフトポジションセンサといった各種センサ等からの信号、ブレーキＥＣＵ１６や変速ＥＣＵ２１からの信号等が入力され、エンジンＥＣＵ１４は、これらの信号に基づいて何れも図示しない電子制御式のスロットルバルブや燃料噴射弁および点火プラグ等を制御する。更に、エンジンＥＣＵ１４は、クランクシャフトポジションセンサにより検出されるクランクシャフトの回転位置に基づいてエンジン１２の回転速度Ｎｅを算出すると共に、例えば回転速度Ｎｅや図示しないエアフローメータにより検出されるエンジン１２の吸入空気量あるいはスロットルバルブのスロットル開度ＴＨＲ、予め定められたマップあるいは計算式に基づいてエンジン１２から出力されているトルクの推定値である推定エンジントルクＴｅｅｓｔを算出する。
【００２１】
ブレーキＥＣＵ１６も図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を有する。図１に示すように、ブレーキＥＣＵ１６には、ブレーキペダル９３が踏み込まれた際にマスタシリンダ圧センサ９４により検出されるマスタシリンダ圧Ｐｍｃや車速センサ９７からの車速Ｖ、図示しない各種センサ等からの信号、エンジンＥＣＵ１４や変速ＥＣＵ２１からの信号等が入力され、ブレーキＥＣＵ１６は、これらの信号に基づいて図示しないブレーキアクチュエータ（油圧アクチュエータ）等を制御する。
【００２２】
変速ＥＣＵ２１も図示しないＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に各種プログラムを記憶するＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートおよび通信ポート（何れも図示せず）等を備える。図１に示すように、変速ＥＣＵ２１には、アクセルペダルポジションセンサ９２からのアクセル開度Ａｃｃや、シフトレバー９５の操作位置を検出するシフトポジションセンサ９６からのシフトポジションＳＰ、車速センサ９７からの車速Ｖ、自動変速機２５の入力回転速度（タービンランナ２３ｂまたは自動変速機２５の入力軸２６の回転速度）Ｎｉｎを検出する回転速度センサ９８、油圧制御装置５０の作動油の油温Ｔｏｉｌを検出する油温センサ９９といった各種センサ等からの信号、エンジンＥＣＵ１４やブレーキＥＣＵ１６からの信号等が入力され、変速ＥＣＵ２１は、これらの信号に基づいて流体伝動装置２３や自動変速機２５、すなわち油圧制御装置５０を制御する。なお、シフトレバー９５により設定可能なシフトポジションＳＰには、パーキングポジション（Ｐポジション）、リバースポジション（Ｒポジション）、ニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用のドライブポジション（Ｄポジション）やスポーツポジション（Ｓポジション）等が含まれる。
【００２３】
動力伝達装置２０の流体伝動装置２３は、図２に示すように、エンジン１２のクランクシャフトに接続される入力側のポンプインペラ２３ａと、自動変速機２５の入力軸（入力部材）２６に接続された出力側のタービンランナ２３ｂと、ロックアップクラッチ２３ｃとを含むものである。オイルポンプ２４は、ポンプボディとポンプカバーとからなるポンプアッセンブリと、ハブを介して流体伝動装置２３のポンプインペラ２３ａに接続された外歯ギヤとを備えるギヤポンプとして構成されている。エンジン１２からの動力により外歯ギヤを回転させれば、オイルポンプ２４によりオイルパン（図示省略）に貯留されている作動油（ＡＴＦ）が吸引されて油圧制御装置５０へと圧送される。
【００２４】
自動変速機２５は、６段変速式の変速機として構成されており、図２に示すように、シングルピニオン式遊星歯車機構３０と、ラビニヨ式遊星歯車機構３５と、入力側から出力側までの動力伝達経路を変更するための摩擦係合要素として３つのクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ３、２つのブレーキＢ１およびＢ２並びにワンウェイクラッチＦ１とを含む。シングルピニオン式遊星歯車機構３０は、トランスミッションケース２２に固定された外歯歯車であるサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置されると共に入力軸（入力部材）２６に接続された内歯歯車であるリングギヤ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ヤ３４とを有する。
【００２５】
ラビニヨ式遊星歯車機構３５は、外歯歯車である２つのサンギヤ３６ａ，３６ｂと、自動変速機２５の出力軸（出力部材）２７に固定された内歯歯車であるリングギヤ３７と、サンギヤ３６ａに噛合する複数のショートピニオンギヤ３８ａと、サンギヤ３６ｂおよび複数のショートピニオンギヤ３８ａに噛合すると共にリングギヤ３７に噛合する複数のロングピニオンギヤ３８ｂと、互いに連結された複数のショートピニオンギヤ３８ａおよび複数のロングピニオンギヤ３８ｂを自転かつ公転自在に保持すると共にワンウェイクラッチＦ１を介してトランスミッションケース２２に支持されたキャリヤ３９とを有する。また、自動変速機２５の出力軸２７は、ギヤ機構２８および差動機構２９を介して駆動輪ＤＷに接続される。
【００２６】
クラッチＣ１は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、シングルピニオン式遊星歯車機構３０のキャリヤ３４とラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ａとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチである。クラッチＣ２は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、入力軸２６とラビニヨ式遊星歯車機構３５のキャリヤ３９とを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチである。クラッチＣ３は、ピストン、複数の摩擦板や相手板、作動油が供給される油室等により構成される油圧サーボを有し、シングルピニオン式遊星歯車機構３０のキャリヤ３４とラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂとを締結すると共に両者の締結を解除することができる多板摩擦式油圧クラッチである。
【００２７】
ブレーキＢ１は、油圧サーボを含むバンドブレーキあるいは多板摩擦式ブレーキとして構成されており、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂをトランスミッションケース２２に固定すると共にサンギヤ３６ｂのトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。ブレーキＢ２は、油圧サーボを含むバンドブレーキあるいは多板摩擦式ブレーキとして構成されており、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のキャリヤ３９をトランスミッションケース２２に固定すると共にキャリヤ３９のトランスミッションケース２２に対する固定を解除することができる油圧ブレーキである。
【００２８】
これらのクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２は、油圧制御装置５０による作動油の給排を受けて動作する。図３に、自動変速機２５の各変速段とクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２の作動状態との関係を表した作動表を示し、図４に、自動変速機２５を構成する回転要素間における回転速度の関係を例示する速度線図を示す。自動変速機２５は、クラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２を図３の作動表に示す状態とすることで、図４に示すように前進１〜６速の変速段と後進１段の変速段とを提供する。
【００２９】
図５は、油圧制御装置５０を示す系統図である。油圧制御装置５０は、エンジン１２からの動力により駆動されてオイルパンから作動油を吸引して吐出する上述のオイルポンプ２４に接続されるものであり、流体伝動装置２３や自動変速機２５により要求される油圧を生成すると共に、各種軸受などの潤滑部分に作動油を供給する。油圧制御装置５０は、図示しないバルブボディに加えて、図５に示すように、オイルポンプ２４からの作動油を調圧してライン圧ＰＬを生成するプライマリレギュレータバルブ５１や、シフトレバー９５の操作位置に応じてプライマリレギュレータバルブ５１からのライン圧ＰＬの供給先を切り替えるマニュアルバルブ５２、アプライコントロールバルブ５３、それぞれマニュアルバルブ５２（プライマリレギュレータバルブ５１）から供給される元圧としてのライン圧ＰＬを調圧して対応するクラッチ等への油圧を生成する調圧バルブとしての第１リニアソレノイドバルブＳＬ１、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３および第４リニアソレノイドバルブＳＬ４等を含む
【００３０】
プライマリレギュレータバルブ５１は、リニアソレノイドバルブＳＬＴからの油圧を信号圧として用いてライン圧を生成する。リニアソレノイドバルブＳＬＴは、オイルポンプ２４側（例えばライン圧ＰＬを調圧して一定の油圧を出力するモジュレータバルブ）からの作動油を調圧してアクセル開度Ａｃｃあるいは図示しないスロットルバルブの開度に応じた油圧を出力するように変速ＥＣＵ２１により制御される。
【００３１】
マニュアルバルブ５２は、シフトレバー９５と連動して軸方向に摺動可能なスプールや、ライン圧ＰＬが供給される入力ポート、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の入力ポートと油路を介して連通するドライブレンジ出力ポート、リバースレンジ出力ポート等を有する（何れも図示省略）。運転者によりＤポジションやＳポジションといった前進走行シフトポジションが選択されている場合には、マニュアルバルブ５２のスプールにより入力ポートがドライブレンジ出力ポートのみと連通され、これにより、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４にドライブレンジ圧としてのライン圧ＰＬが供給される。また、運転者によりＲレンジが選択された場合には、マニュアルバルブ５２のスプールにより入力ポートがリバースレンジ出力ポートのみと連通される。更に、運転者によりＰポジションやＮポジションが選択された場合には、マニュアルバルブ５２のスプールにより入力ポートとドライブレンジ出力ポートおよびリバースレンジ出力ポートとの連通が遮断される。従って、運転者によりＰポジションやＮポジションが選択された場合、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４にはマニュアルバルブ５２を介してドライブレンジ圧としてのライン圧ＰＬが供給されず、第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４によって油圧が生成されないことから、自動変速機２５のクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２は、何れも解放されることになる。すなわち、マニュアルバルブ５２は、運転者によりＮポジションが選択された際に自動変速機２５のクラッチＣ１〜Ｃ３およびブレーキＢ１，Ｂ２のすべてを解放する解放手段として機能する。
【００３２】
アプライコントロールバルブ５３は、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３からの油圧をクラッチＣ３に供給する第１状態と、プライマリレギュレータバルブ５１からのライン圧ＰＬをクラッチＣ３に供給すると共にマニュアルバルブ５２のリバースレンジ出力ポートからのライン圧ＰＬ（リバースレンジ圧）をブレーキＢ２に供給する第２状態と、マニュアルバルブ５２のリバースレンジ出力ポートからのライン圧ＰＬ（リバースレンジ圧）をクラッチＣ３とブレーキＢ２とに供給する第３状態と、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３からの油圧をブレーキＢ２に供給する第４状態とを選択的に形成可能なスプールバルブである。
【００３３】
第１リニアソレノイドバルブＳＬ１は、印加される電流に応じてマニュアルバルブ５２からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチＣ１への油圧Ｐｓｌ１を生成する常閉型リニアソレノイドバルブである。第２リニアソレノイドバルブＳＬ２は、印加される電流に応じてマニュアルバルブ５２からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチＣ２への油圧Ｐｓｌ２を生成する常閉型リニアソレノイドバルブである。第３リニアソレノイドバルブＳＬ３は、印加される電流に応じてマニュアルバルブ５２からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチＣ３あるいはブレーキＢ２への油圧Ｐｓｌ３を生成する常閉型リニアソレノイドバルブである。第４リニアソレノイドバルブＳＬ４は、印加される電流に応じてマニュアルバルブ５２からのライン圧ＰＬを調圧してブレーキＢ１への油圧Ｐｓｌ４を生成する常閉型リニアソレノイドバルブである。すなわち、自動変速機２５の係合要素であるクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２への油圧は、それぞれに対応する第１、第２、第３または第４リニアソレノイドバルブＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３またはＳＬ４により直接制御（設定）される。
【００３４】
上述の第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４（それぞれに印加される電流）は、変速ＥＣＵ２１により制御される。すなわち、変速ＥＣＵ２１は、予め定められた図示しない変速線図から取得されるアクセル開度Ａｃｃ（あるいはスロットルバルブの開度）および車速Ｖに対応した目標変速段Ｇｔａｇが形成されるように、変速段の変更に伴って係合されるクラッチまたはブレーキ（係合要素）に対応した第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の何れか１つへの油圧指令値（係合圧指令値）と、当該変速段の変更に伴って解放されるクラッチまたはブレーキ（解放要素）に対応した第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の何れか１つへの油圧指令値（解放圧指令値）を設定する。更に、変速ＥＣＵ２１は、変速段の変更中や変速完了後に、係合されているクラッチやブレーキ（係合要素）に対応した第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の何れか１つまたは２つへの油圧指令値（保持圧指令値）を設定する。このため、変速ＥＣＵ２１には、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭといったハードウエアと、ＲＯＭにインストールされた制御プログラムといったソフトウェアとの協働により、上述の油圧指令値、すなわち係合圧指令値、解放圧指令値、および保持圧指令値を設定する図示しない変速制御モジュールが機能ブロックとして構築される。
【００３５】
また、自動車１０では、その走行中に運転者によってシフトポジションＳＰがＤポジション等の前進走行ポジションからＮポジションへと切り換えられることがある。この場合、上述のように自動変速機２５のクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２のすべて解放されることから、その後に運転者によってシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジション等の前進走行ポジションに切り換えられると、変速ＥＣＵ２１は、前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段Ｇｔａｇが形成されるように油圧制御装置５０を制御する。
【００３６】
次に、Ｎポジションが選択されて自動変速機２５のクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２のすべてが解放された状態（ニュートラル状態）での自動車１０の走行中にシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジション等の前進走行ポジションへと切り換えられた際に目標変速段Ｇｔａｇを形成する手順について説明する。図６は、Ｎポジションが選択された状態での自動車１０の走行中に変速ＥＣＵ２１により実行されるＮ−Ｄシフト制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００３７】
Ｎポジションが選択された状態での自動車１０の走行中、変速ＥＣＵ２１（図示しないＣＰＵ）は、所定時間おきにシフトポジションセンサ９６からのシフトポジションＳＰを入力すると共に（ステップＳ１００）、シフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジション等の前進走行ポジションへと切り換えられたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にてシフトポジションＳＰがＮポジションのままであると判定した場合、変速ＥＣＵ２１は、次に入力タイミングが到来した段階でシフトポジションセンサ９６からのシフトポジションＳＰを入力し（ステップＳ１００）、再度ステップＳ１１０の判定を行う。
【００３８】
また、ステップＳ１１０にてシフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジション等の前進走行ポジションへと切り換えられたと判定した場合、変速ＥＣＵ２１は、アクセルペダルポジションセンサ９２からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ９７からの車速Ｖを入力すると共に、上述の図示しない変速線図から取得されるアクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに対応した変速段を自動変速機２５の目標変速段Ｇｔａｇに設定する（ステップＳ１２０）。更に、変速ＥＣＵ２１は、ステップＳ１２０にて設定した目標変速段Ｇｔａｇが過回転状態を判定するために予め定められた判定対象変速段Ｇｄであるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。実施例において、判定対象変速段Ｇｄは、第４速とされている。
【００３９】
ステップＳ１３０にて目標変速段Ｇｔａｇが判定対象変速段Ｇｄ以外の変速段すなわち第１速〜第３速、第５速および第６速の何れかであると判定した場合、変速ＥＣＵ２１は、ステップＳ１２０にて設定された目標変速段Ｇｔａｇを形成すべく、目標変速段形成制御を実行する（ステップＳ２００）。ステップＳ２００の目標変速段形成制御は、目標変速段Ｇｔａｇが第１速である場合、係合ショック等を抑制しつつ第１速の形成時に係合されるクラッチＣ１をできるだけ速やかに係合させるように定められた手順に従って当該クラッチＣ１に対応した第１リニアソレノイドバルブＳＬ１への油圧指令値Ｐｓｌ１＊を設定するものとされる。また、目標変速段Ｇｔａｇが２つのクラッチまたはブレーキを係合することにより形成される第２速、第３速、第５速および第６速の何れかである場合、ステップＳ２００の目標変速段形成制御は、対象となる２つのクラッチ等が予め定められた順番で係合するように油圧制御装置５０を制御するものとされる。
【００４０】
実施例において、ステップＳ２００の目標変速段形成制御における２つのクラッチ等の係合順序は、目標変速段Ｇｔａｇが第２速または第３速である場合、２つのクラッチ等のうち、ブレーキＢ１またはクラッチＣ３が最初に係合される第１要素とされ、クラッチＣ１が第１要素の後に係合される第２要素とされる。更に、目標変速段Ｇｔａｇが第５速または第６速である場合、２つのクラッチ等のうち、速度線図の端部側（実施例では左端側）の軸上の要素に対応したクラッチＣ３またはブレーキＢ１が最初に係合される第１要素とされ、他方すなわちクラッチＣ２が第１要素の後に係合される第２要素とされる。
【００４１】
図７を参照しながら、目標変速段Ｇｔａｇが第５速である場合を例にとって、ステップＳ２００の目標変速段形成制御について具体的に説明する。図７に示すように、ステップＳ２００の処理の実行に際して、変速ＥＣＵ２１は、シフトポジションＳＰがＮポジションからＤポジション等の前進走行ポジションへと切り換えられた判定された直後に、エンジンＥＣＵ１４に対してエンジン１２の出力トルクを低下させるためのトルク制限値Ｔｌｉｍを送信する（図７における時刻ｔ０）。ステップＳ２００の処理の実行中にエンジンＥＣＵ１４に送信されるトルク制限値Ｔｌｉｍは、目標変速段Ｇｔａｇに対応した２つのクラッチ等を係合させる際に、主に後から係合される第２要素の発熱が抑制されるようにエンジン１２の出力トルクを低下させるためのものであり、ここでは、実験・解析を経て予め定められた比較的大きい正の値Ｔ１に設定される。これにより、目標変速段Ｇｔａｇに対応した２つのクラッチ等を係合させる際に、エンジン１２からの出力を確保して自動車１０の走行性能の低下を抑制しつつ当該クラッチ等の発熱を抑制することが可能となる。なお、ステップＳ２００の処理の実行中、トルク制限値Ｔｌｉｍの代わりに、第２要素等の発熱が抑制されるようにエンジン１２の出力トルクを低下させるための目標回転速度をエンジンＥＣＵ１４に送信してもよい。
【００４２】
トルク制限値Ｔｌｉｍの送信開始後、変速ＥＣＵ２１は、例えばエンジンＥＣＵ１４から送信される推定エンジントルクＴｅｅｓｔとトルク制限値Ｔｌｉｍ（＝Ｔ１）とを比較して、エンジン１２の実出力トルクＴｅがトルク制限値Ｔｌｉｍ（＝Ｔ１）以下になったか否かを判定する。そして、変速ＥＣＵ２１は、実出力トルクＴｅがトルク制限値Ｔｌｉｍ（＝Ｔ１）以下になったと判定すると（図７における時刻ｔ１）、同図において一点鎖線で示すように、目標変速段Ｇｔａｇすなわち第５速に対応したクラッチＣ３およびＣ２のうちの最初に係合される第１要素であるクラッチＣ３の完全係合時における油圧（完全係合圧）を当該クラッチＣ３に対応した第３リニアソレノイドバルブＳＬ３への油圧指令値Ｐｓｌ３＊に設定する。これにより、第１要素であるクラッチＣ３は、シフトポジションＳＰがＮポジションから前進走行ポジションへと切り替えられてから極く短時間の内に完全係合させられることになる。
【００４３】
更に、変速ＥＣＵ２１は、例えば油圧指令値Ｐｓｌ３＊の設定開始から所定時間が経過して、第３リニアソレノイドバルブＳＬ３からクラッチＣ３に実際に供給される油圧が油圧指令値Ｐｓｌ３＊に一致したと判定すると（図７における時刻ｔ２）、第１要素の後に係合される第２要素であるクラッチＣ２に対応した第２リニアソレノイドバルブＳＬ２への油圧指令値Ｐｓｌ２＊の設定を開始する。第２要素すなわちクラッチＣ２に対応した第２リニアソレノイドバルブＳＬ２への油圧指令値Ｐｓｌ２＊は、図７において二点鎖線で示すように、クラッチＣ２の油室（油圧サーボ）に作動油が急速充填（ファーストフィル）されるように所定時間だけ比較的高い油圧に設定された後、自動変速機２５の入力トルクに応じた待機圧まで低下させられ、その後、入力トルクに応じた勾配でクラッチＣ２の完全係合時における油圧まで漸増させられる。
【００４４】
これにより、第２要素であるクラッチＣ２は、第１要素であるクラッチＣ３の係合後に徐々に係合させられることになる。また、エンジンＥＣＵ１４に対するトルク制限値Ｔｌｉｍの送信は、例えば、入力回転速度Ｎｉｎが出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔ（＝車速Ｖ×換算係数）に目標変速段Ｇｔａｇのギヤ比を乗じて得られる同期回転速度に一致したと判定されるまで継続される。そして、入力回転速度Ｎｉｎが出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔ（＝車速Ｖ×換算係数）に目標変速段Ｇｔａｇのギヤ比を乗じて得られる同期回転速度に一致すると、エンジンＥＣＵ１４に対するトルク制限値Ｔｌｉｍの送信が停止され、それによりステップＳ２００の処理、すなわち本ルーチンが終了することになる。なお、本ルーチンの終了後には、変速ＥＣＵ２１により、係合されているクラッチやブレーキに対応した第１〜第４リニアソレノイドバルブＳＬ１〜ＳＬ４の何れか１つまたは２つへの油圧指令値（保持圧指令値）が設定される。
【００４５】
一方、ステップＳ１３０にて目標変速段Ｇｔａｇが判定対象変速段Ｇｄすなわち第４速であると判定した場合、変速ＥＣＵ２１は、車速センサ９７からの車速Ｖや回転速度センサ９８からの入力回転速度Ｎｉｎを入力する（ステップＳ１４０）。そして、変速ＥＣＵ２１は、入力回転速度Ｎｉｎと車速Ｖに換算係数を乗じて得られる出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせが、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂを予め定められた許容回転速度を超える回転速度で回転させるおそれがある制限回転域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。
【００４６】
ここで、自動変速機２５の第４速の形成に際してクラッチＣ１を最初に係合される第１要素とすると共にクラッチＣ２を第１要素の後に係合される第２要素とした場合、クラッチＣ１の係合前にクラッチＣ２以外のクラッチＣ３やブレーキＢ１がニュートラル状態であるにも拘わらず何らかの不具合により係合していると、図３からわかるように、当該クラッチＣ１の係合により目標変速段Ｇｔａｇである第４速よりも低速段側の第２速または第３速が形成されてしまい、エンジン１２のオーバーレブを招くおそれがある。このため、実施例では、目標変速段Ｇｔａｇが判定対象変速段Ｇｄすなわち第４速である場合、第４速に対応したクラッチＣ２およびＣ１のうち、クラッチＣ２が最初に係合される第１要素とされ、他方すなわちクラッチＣ１が第１要素の後に係合される第２要素とされる。
【００４７】
ただし、自動変速機２５の第４速の形成に際して、入力回転速度Ｎｉｎ（エンジン１２の回転速度Ｎｅ）が比較的高い状態でクラッチＣ２がクラッチＣ１よりも先に係合すると、図４からわかるように、出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔすなわち車速Ｖによっては、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ａの回転速度が低下する一方でサンギヤ３６ｂの回転速度が急増するおそれがある。そして、当該サンギヤ３６ｂが許容回転速度を超える回転速度で回転する過回転状態を招いてしまうと、自動変速機２５の耐久性を悪化させてしまうおそれがある。
【００４８】
このため、実施例の自動変速機２５では、図８に示すように、ニュートラル状態でクラッチＣ２のみが係合した際にサンギヤ３６ｂを許容回転速度を超える回転速度で回転させる入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせにより規定される過回転域（図８におけるハッチング部）を回転速度Ｎｏｕｔおよび入力回転速度Ｎｉｎの双方について実験・解析に基づくマージンにより低回転側に拡大することで制限回転域（図８におけるドットパターン部、すなわち図８における境界ラインよりも上の領域）が予め定められている。そして、ステップＳ１５０において、変速ＥＣＵ２１は、予め作成されてＲＯＭに格納された図８の制限回転域に基づくマップを用いて、入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせが上記制限回転域に含まれるか否か、すなわちラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定する。
【００４９】
ステップＳ１５０にて、入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせが制限回転域に含まれていないと判定した場合、変速ＥＣＵ２１は、目標変速段Ｇｔａｇである第４速を形成すべく、上述のステップＳ２００における目標変速段形成制御を実行する。この場合には、第１要素であるクラッチＣ２は、シフトポジションＳＰがＮポジションから前進走行ポジションへと切り替えられてから極く短時間の内に完全係合させられ、第２要素であるクラッチＣ１が第１要素であるクラッチＣ２の係合後に徐々に係合させられることになる。また、クラッチＣ２およびＣ１を係合させる間、主に第２要素であるクラッチＣ１の発熱を抑制すべく、トルク制限値Ｔｌｉｍ（＝Ｔ１）がエンジンＥＣＵ１４に送信される。そして、入力回転速度Ｎｉｎが出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔに目標変速段Ｇｔａｇのギヤ比を乗じて得られる同期回転速度に一致すると、エンジンＥＣＵ１４に対するトルク制限値Ｔｌｉｍの送信が停止され、それによりステップＳ２００の処理、すなわち本ルーチンが終了することになる。
【００５０】
これに対して、ステップＳ１５０にて、入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせが制限回転域に含まれていると判定した場合、変速ＥＣＵ２１は、図示しないタイマをオンした上で（ステップＳ１６０）、図９に示すように、トルク制限値Ｔｌｉｍを上述の値Ｔ１よりも小さい正の値Ｔ０に設定すると共に設定したトルク制限値ＴｌｉｍをエンジンＥＣＵ１４に送信する（ステップＳ１７０、図９における時刻ｔ１０）。ステップＳ１７０にてトルク指令値Ｔｌｉｍとして設定される値Ｔ０は、運転者によりアクセルペダル９１が踏み込まれていたとしても極く短時間のうちにエンジン１２の回転速度Ｎｅを充分に低下させることができるように実験・解析を経て予め定められるものである。なお、ステップＳ１７０では、トルク制限値Ｔｌｉｍの代わりに、エンジン１２の回転速度を低下させるための目標回転速度をエンジンＥＣＵ１４に送信してもよい。そして、トルク制限値ＴｌｉｍをエンジンＥＣＵ１４に送信した後、変速ＥＣＵ２１は、入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせが予め定められた非解除回転域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１８０）。
【００５１】
図８に示すように、実施例では、制限回転域を規定する境界ラインと実験・解析に基づくヒステリシスとにより、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがないとみなされる入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせを示すトルク制限解除ラインが予め定められており、当該トルク制限解除ラインよりも制限回転域側（図８における上方）が非解除回転域とされている。そして、ステップＳ１８０において、変速ＥＣＵ２１は、予め作成されてＲＯＭに格納された図８の非解除回転域に基づくマップを用いて、入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせが非解除回転域に含まれるか否か、すなわちラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれが依然として残されているか否かを判定する。
【００５２】
変速ＥＣＵ２１は、ステップＳ１８０にて入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせが非解除回転域に含まれると判定した場合、更に、上記タイマによる計時時間ｔが予め定められた判定時間（所定時間）ｔｒｅｆ（例えば１秒程度）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１９０）。ステップＳ１９０にてタイマの計時時間ｔが判定時間ｔｒｅｆ未満であると判定した場合、変速ＥＣＵ２１は、再度ステップＳ１７０およびステップＳ１８０の処理を実行する。すなわち、エンジンＥＣＵ１４に対する上記値Ｔ１よりも小さい値Ｔ０のトルク制限値Ｔｌｉｍの送信は、ステップＳ１８０またはＳ１９０にて否定判定がなされるまで継続され、その間、目標変速段Ｇｔａｇである第４速（判定対象変速段Ｇｄ）の形成が行われない。
【００５３】
これにより、図９に示すように、自動車１０の走行中のＮポジションから前進走行ポジションへの切り換えに際して、運転者によってアクセルペダル９１が踏み込まれていたとしても、エンジン１２の回転速度Ｎｅや入力回転速度Ｎｉｎを低下させることが可能となる。そして、ステップＳ１８０にて入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとの組み合わせが非解除回転域に含まれていないと判定した場合（図９における時刻ｔ１１）、変速ＥＣＵ２１は、タイマをオフした上で（ステップＳ２０５）、ステップＳ２１０における判定対象変速段形成制御を開始する。すなわち、目標変速段Ｇｔａｇが判定対象変速段Ｇｄ（第４速）であってステップＳ１５０にてラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあると判定されると、基本的に、サンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがなくなるまで、目標変速段Ｇｔａｇである判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチＣ２およびＣ１の係合が遅延させられる。
【００５４】
ステップＳ２１０における判定対象変速段形成制御は、基本的には、ステップＳ２００の目標変速段形成制御と同様にして、第１要素であるクラッチＣ２が極く短時間の内に完全係合するように当該クラッチＣ２に対応した第２リニアソレノイドバルブＳＬ２への油圧指令値Ｐｓｌ２＊を設定すると共に、第２要素であるクラッチＣ１がクラッチＣ２の係合後に徐々に係合するように当該クラッチＣ１に対応した第１リニアソレノイドバルブＳＬ１への油圧指令値Ｐｓｌ１＊を設定するものである。ただし、ステップＳ２１０の判定対象変速段形成制御が実行される際には、図９に示すように、例えば油圧指令値Ｐｓｌ２＊の設定開始から所定時間が経過して、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２からクラッチＣ２に実際に供給される油圧が油圧指令値Ｐｓｌ２＊に一致したと判定されるまで（図９における時刻ｔ１２まで）、上述の値Ｔ０がトルク制限値Ｔｌｉｍとして設定され、エンジンＥＣＵ１４に送信される。
【００５５】
これにより、判定対象変速段Ｇｄすなわち第４速の形成に際して第１要素であるクラッチＣ２の発熱をよりを良好に抑制することが可能となる。そして、第２リニアソレノイドバルブＳＬ２からクラッチＣ２に実際に供給される油圧が油圧指令値Ｐｓｌ２＊に一致したと判定されると、上記ステップＳ２００と同様にして第２要素であるクラッチＣ１に対応した第１リニアソレノイドバルブＳＬ１への油圧指令値Ｐｓｌ１＊の設定が開始されると共に、主に第２要素であるクラッチＣ１の発熱を抑制すべく、上述の値Ｔ１がトルク制限値Ｔｌｉｍとして設定され、エンジンＥＣＵ１４に送信される。そして、入力回転速度Ｎｉｎが出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔに目標変速段Ｇｔａｇのギヤ比を乗じて得られる同期回転速度に一致すると、エンジンＥＣＵ１４に対するトルク制限値Ｔｌｉｍの送信が停止され、それによりステップＳ２１０の処理、すなわち本ルーチンが終了することになる。
【００５６】
また、ステップＳ１８０にて否定判定を行うことなくステップＳ１９０にてタイマの計時時間ｔが判定時間ｔｒｅｆ以上になったと判定した場合、変速ＥＣＵ２１は、タイマをオフした上で（ステップＳ２１５）、ステップＳ２２０における第２目標変速段形成制御を開始する。すなわち、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあると判定されてから判定時間ｔｒｅｆが経過した段階でサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがなくなっていない場合に自動変速機２５がニュートラル状態に維持されてしまうと、自動車１０の運転者等に違和感を与えてしまうおそれがある。このため、実施例では、このような場合、判定対象変速段Ｇｄである第４速の直近高速段側の第５速が第２の目標変速段とされ、当該第２の目標変速段である第５速を形成するための第２目標変速段形成制御が実行される。
【００５７】
ステップＳ２２０における第２目標変速段形成制御は、ステップＳ２００の目標変速段形成制御と同様のものであり、第１要素であるクラッチＣ３が極く短時間の内に完全係合するように当該クラッチＣ３に対応した第３リニアソレノイドバルブＳＬ３への油圧指令値Ｐｓｌ３＊を設定すると共に、第２要素であるクラッチＣ２がクラッチＣ３の係合後に徐々に係合するように当該クラッチＣ２に対応した第２リニアソレノイドバルブＳＬ２への油圧指令値Ｐｓｌ２＊を設定するものである。また、クラッチＣ３およびＣ２を係合させる間、主に第２要素であるクラッチＣ２の発熱を抑制すべく、トルク制限値Ｔｌｉｍ（＝Ｔ１）がエンジンＥＣＵ１４に送信される。そして、入力回転速度Ｎｉｎが出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔに目標変速段Ｇｔａｇのギヤ比を乗じて得られる同期回転速度に一致すると、エンジンＥＣＵ１４に対するトルク制限値Ｔｌｉｍの送信が停止され、それによりステップＳ２２０の処理、すなわち本ルーチンが終了することになる。
【００５８】
このように、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあると判定されてから判定時間ｔｒｅｆが経過した段階で、なおサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがなくなっていない場合、判定対象変速段Ｇｄである第４速の形成を取り止めて第２の目標変速段である第５速を形成することで、クラッチＣ２の係合に伴ってサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くのを抑制しつつ、シフトポジションＳＰがＮポジションから前進走行ポジションへと切り換えられた際の変速レスポンスの低下を抑制することが可能となる。また、実施例において、判定対象変速段Ｇｄである第４速を形成する際に最初に係合されるクラッチＣ２（第１要素）は、第２の目標変速段である第５速にも対応しているが、上述のように、第２の目標変速段である第５速の形成に際しては、クラッチＣ２以外のクラッチＣ３が最初に係合するように油圧制御装置５０（第３リニアソレノイドバルブＳＬ３）が制御される。これにより、第２の目標変速段である第５速の形成に際し、クラッチＣ２の係合に伴ってラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂが許容回転速度を超える回転速度で回転しないようにすることが可能となる。なお、自動車１０の走行状態によっては、第２の目標変速段（第５速）の形成後に本来の目標変速段Ｇｔａｇ（第４速）を形成するための係合制御が実行されてもよい。
【００５９】
以上説明したように、自動変速機２５の制御装置である変速ＥＣＵ２１は、Ｎポジションが選択されてクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２のすべてが解放された状態での自動車１０の走行中に、シフトポジションＳＰがＮポジションから前進走行ポジションへと切り換えられたと判定すると共に（ステップＳ１１０）、前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段Ｇｔａｇが判定対象変速段Ｇｄ（第４速）であって当該判定対象変速段Ｇｄに対応した２つのクラッチ等のうちの最初に係合されるクラッチＣ２（第１要素）の係合に伴って自動変速機２５を構成するラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂが許容回転速度を超える回転速度で回転する過回転状態を招くおそれがあると判定した場合（ステップＳ１５０）、目標変速段Ｇｔａｇすなわち判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチＣ２およびＣ１の係合を遅延させる（ステップＳ１６０〜Ｓ１８０，Ｓ２０５，Ｓ２１０）。このように、自動車１０の走行中のＮポジションから前進走行ポジションへの切り換え後の目標変速段Ｇｔａｇの形成に際して上記過回転状態を招くおそれがある場合、目標変速段Ｇｔａｇすなわち判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチＣ２およびＣ１、すなわち最初に係合されるクラッチＣ２の係合開始を遅延させることで、エンジン１２や入力回転速度Ｎｉｎの低下を待つことができる。これにより、クラッチＣ２の係合に伴って自動変速機２５のサンギヤ３６ｂが許容回転速度を超える回転速度で回転しないようにして、自動車１０の走行中のＮポジションから前進走行ポジションへの切り換えに起因した自動変速機２５の耐久性悪化を抑制することが可能となる。
【００６０】
また、変速ＥＣＵ２１は、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあると判定した場合（ステップＳ１５０）、エンジン１２の回転速度Ｎｅを低下させるための指令値であるトルク制限値ＴｌｉｍをエンジンＥＣＵ１４に送信する（ステップＳ１７０）。これにより、自動車１０の走行中のＮポジションから前進走行ポジションへの切り換えに際して、運転者によってアクセルペダル９１が踏み込まれていたとしても、目標変速段Ｇｔａｇすなわち判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチＣ２およびＣ１の係合を遅延させている間にエンジン１２の回転速度Ｎｅや入力回転速度Ｎｉｎを低下させることができる。従って、自動変速機２５では、判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチＣ２の係合に伴ってサンギヤ３６ｂが許容回転速度を超える回転速度で回転するのを極めて良好に抑制することが可能となる。
【００６１】
更に、変速ＥＣＵ２１は、目標変速段Ｇｔａｇに対応した２つのクラッチ等を係合させる際に、主に２つのクラッチ等のうちの後から係合されるクラッチ等（第２要素）の発熱が抑制されるようにエンジン１２の出力トルクを低下させるためのトルク制限値Ｔｌｉｍ（第２の指令値としての値Ｔ１）をエンジンＥＣＵ１４に送信する（ステップＳ２００、Ｓ２１０，Ｓ２２０）。そして、判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチＣ２およびＣ１の係合を遅延させている間に設定されるトルク制限値Ｔｌｉｍは、エンジン１２の出力トルクをより大きく低下させるように第２の指令値としての値Ｔ１よりも小さい値Ｔ０に設定される（ステップＳ１７０）。これにより、目標変速段Ｇｔａｇが判定対象変速段Ｇｄであって当該判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチＣ２およびＣ１の係合を遅延させている間に、エンジン１２の回転速度Ｎｅや入力回転速度Ｎｉｎをより速やかに低下させると共に、当該クラッチＣ２およびＣ１を係合させる際には、エンジン１２からの出力トルクを確保して自動車１０の走行性能の低下を抑制しつつ特にクラッチＣ２の発熱を抑制することが可能となる。
【００６２】
また、変速ＥＣＵ２１は、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあると判定した場合（ステップＳ１５０）、サンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがなくなった段階で（ステップＳ１８０）、目標変速段である判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチＣ２およびＣ１が予め定められた順番で係合するように油圧制御装置５０すなわち第２および第１リニアソレノイドバルブＳＬ２およびＳＬ１を制御する（ステップＳ２１０）。これにより、クラッチＣ２の係合に伴って自動変速機２５のサンギヤ３６ｂの許容回転速度を超える回転速度で回転するのをより確実に抑制することが可能となる。
【００６３】
更に、変速ＥＣＵ２１は、ラビニヨ式遊星歯車機構３５のサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあると判定してから判定時間ｔｒｅｆが経過した段階でサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがなくなっていない場合（ステップＳ１９０）、目標変速段である判定対象変速段Ｇｄ（第４速）よりも高速段側の第２の目標変速段（第５速）に対応したクラッチＣ３およびＣ２が予め定められた順番で係合するように油圧制御装置５０すなわち第３および第２リニアソレノイドバルブＳＬ３およびＳＬ２を制御する（ステップＳ２２０）。これにより、クラッチＣ２の係合に伴って自動変速機２５のサンギヤ３６ｂが許容回転速度を超える回転速度で回転するのを抑制しつつ、自動変速機２５の走行中にシフトポジションＳＰがＮポジションから前進走行ポジションへと切り換えられた際の変速レスポンスの低下を抑制することが可能となる。そして、当初の目標変速段であった判定対象変速段Ｇｄ（第４速）よりも高速段側の第２の目標変速段（第５速）が形成された際には、判定対象変速段Ｇｄの形成時に比べて出力軸２７に伝達されるトルク（駆動力）が小さくなることから、自動車１０の挙動を安定化させてドライバビリティを向上させることができる。
【００６４】
また、上記実施例では、判定対象変速段Ｇｄ（第４速）に対応したクラッチＣ２およびＣ１のうち、最初に係合される第１要素としてのクラッチＣ２が第２の目標変速段（第５速）に対応していることから、ステップＳ２２０にて第２の目標変速段（第５速）に対応したクラッチＣ３およびＣ２を係合させる際には、クラッチＣ２ではなくクラッチＣ３が最初に係合するように油圧制御装置５０（第３リニアソレノイドバルブＳＬ３）が制御される。これにより、第２の目標変速段（第５速）の形成に際し、クラッチＣ２の係合に伴って自動変速機２５のサンギヤ３６ｂが許容回転速度を超える回転速度で回転しないようにすることが可能となる。ただし、第２の目標変速段は、判定対象変速段Ｇｄよりも高速段側の変速段であればよく、判定対象変速段Ｇｄに対応したクラッチのうちの最初に係合される一方に対応していない変速段であってもよい。
【００６５】
更に、上記実施例において、変速ＥＣＵ２１は、入力回転速度Ｎｉｎと出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔとに基づいてサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定する（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）。これにより、サンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあるか否かをより適正に判定することが可能となる。ただし、ステップＳ１５０では、出力軸２７の回転速度Ｎｏｕｔの代わりに、車速Ｖを用いてサンギヤ３６ｂの過回転状態を招くおそれがあるか否かを判定してもよい。
【００６６】
なお、判定対象変速段Ｇｄは、変速機の構成によって変わるものであることはいうまでもなく、上記実施例のように第４速に限られるものではない。また、上記実施例の自動変速機２５では、第１速を除く第２速から第６速までの変速段がそれぞれに対応した２つのクラッチ等を係合することにより形成されるが、本発明は、複数の変速段がそれぞれに対応した３つ以上のクラッチ等を係合することにより形成される変速機にも適用され得ることはいうまでもない。更に、自動変速機２５のクラッチＣ１，Ｃ２およびＣ３、２つのブレーキＢ１およびＢ２の少なくとも何れかは、ドグクラッチといった噛み合い係合要素であってもよい。
【００６７】
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。すなわち、上記実施例では、自動車１０に搭載されると共に、油圧制御装置５０からの油圧により作動する複数のクラッチＣ１〜Ｃ３、ブレーキＢ１およびＢ２を選択的に係合させて複数の変速段を形成し、エンジン１２から入力軸２６に付与された動力を出力軸２７に伝達する自動変速機２５を制御する変速ＥＣＵ２１が「制御装置」に対応し、図６のステップＳ１００およびＳ１１０の処理を実行する変速ＥＣＵ２１が「シフトポジション判定手段」に相当し、図６のステップＳ２００，Ｓ２１０およびＳ２２０の処理を実行する変速ＥＣＵ２１が「係合制御手段」に相当し、図６のステップＳ１４０およびＳ１５０の処理を実行する変速ＥＣＵ２１が「過回転判定手段」に相当する。ただし、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され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された発明を実施するため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。すなわち、実施例はあくまで課題を解決するための手段の欄に記載された発明の具体的な一例に過ぎず、課題を解決するための手段の欄に記載された発明の解釈は、その欄の記載に基づいて行なわれるべきものである。
【００６８】
以上、実施例を用いて本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施例に何ら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様々な変更をなし得ることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、変速機の製造産業において利用可能である。
【符号の説明】
【００７０】
１０  自動車、１２  エンジン、１４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１６  ブレーキ用電子制御ユニット（ブレーキＥＣＵ）、２０  動力伝達装置、２１  変速用電子制御ユニット（変速ＥＣＵ）、２２  トランスミッションケース、２３  流体伝動装置、２３ａ  ポンプインペラ、２３ｂ  タービンランナ、２３ｃ  ロックアップクラッチ、２４  オイルポンプ、２５  自動変速機、２６  入力軸、２７  出力軸、２８  ギヤ機構、２９  差動機構、３０  シングルピニオン式遊星歯車機構、３１，３６ａ，３６ｂ  サンギヤ、３２，３７  リングギヤ，３３  ピニオンギヤ、３４，３９  キャリヤ、３５  ラビニヨ式遊星歯車機構、３８ａ  ショートピニオンギヤ、３８ｂ  ロングピニオンギヤ、５０  油圧制御装置、５１  プライマリレギュレータバルブ、５２  マニュアルバルブ、５３  アプライコントロールバルブ、９１  アクセルペダル、９２  アクセルペダルポジションセンサ、９３  ブレーキペダル、９４  マスタシリンダ圧センサ、９５  シフトレバー、９６  シフトポジションセンサ、９７  車速センサ、９８  回転速度センサ、９９  油温センサ、Ｂ１，Ｂ２  ブレーキ、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３  クラッチ、Ｆ１  ワンウェイクラッチ、ＳＬ１  第１リニアソレノイドバルブ、ＳＬ２  第２リニアソレノイドバルブ、ＳＬ３  第３リニアソレノイドバルブ、ＳＬ４  第４リニアソレノイドバルブ、ＳＬＴ  リニアソレノイドバルブ。
【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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