JP2008025639A - 自動変速機の変速制御装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動変速機の変速時における摩擦係合要素の変速制御に関し、回転状態や伝達トルクの配分状態に着目した制御をシンプルに実現できるようにする。
【解決手段】 変速時にクラッチ１を係合から開放にクラッチ２を開放から係合に掛け替える自動変速機において、クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同じ方向になる変速時に、入力部材の回転速度を変速後に実現すべき回転速度近傍に変更しながら回転速度変更に伴うイナーシャの補正を実施するイナーシャフェーズと、上記の掛け替え制御を行なう掛け替えフェーズとを同時に行なう。
【選択図】 図１

Description

本発明は、変速段に応じて複数のクラッチの何れかを選択して係合させて動力伝達する自動変速機における変速（変速段の切り替え）を行なう、自動変速機の変速制御装置及び方法に関するものである。

自動変速機の変速時（変速段の切り替え時）には、一般にクラッチ等の摩擦係合要素を開放から係合へ又は係合から開放への切り替えを行なうが、この際に、変速時のショックが発生しないように滑らかに、且つ速やかに、摩擦係合要素の操作を行なうようにしたい。そこで、種々の技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された技術は、摩擦係合要素の油圧サーボへの油圧を制御して、変速時のショックを軽減する技術である。この技術では、図１６に示すように、開放から係合へ切り替えられる係合側の摩擦係合要素について、入力トルクに応じて、イナーシャフェーズ開始時の目標油圧Ｐ_TAを算出し、該目標油圧と予め設定された所定時間ｔ_TAとにより、所定勾配が算出され、該勾配による第１のスイープアップにより油圧を上昇させる。油圧が目標油圧Ｐ_TAになる時点で入力回転数が所定変化量となる際の目標回転変化率に基づき比較的緩やかな勾配δＰ_TAが設定され、該勾配による第２のスイープアップにより油圧を上昇させる。入力回転の回転数変化ΔＮが、入力軸回転数センサにて検知され得る回転変化開始判定回転数ｄＮ_Sになると、入力回転数変化を見ながら、所定勾配にて油圧がフィードバック制御される。更に、目標変速開始時間及び目標変速開始時における回転数変化率を計測して、目標油圧Ｐ_TA，第２のスイープ部の勾配δＰ_TA及び目標変速開始時間ｔ_aimが学習補正される。

また、特許文献２に記載された技術では、主変速機構及び副変速機構福変速機をそなえた自動変速機において、副変速機構における掛け替え（即ち、ある摩擦係合要素を開放し他の摩擦係合要素を係合する）による変速に先立ち、主変速機構のワンウェイクラッチに並設するブレーキを開放して自由回転状態として、上記掛け替えによるダウンシフトを実行する場合、図１７に示すように制御が行なわれる。つまり、出力回転数に変速前ギア比を乗じた回転数と実際の入力軸回転数とのギア比回転差ΔＮと所定閾値Ｎｌｉｍとを比較して、変速の進行状況を判断する。そして、変速の進行が十分でない場合、即ち、ギア比回転差ΔＮが所定閾値Ｎｌｉｍに達しない場合、開放側油圧ＰＡを所定量Ｐ_FBずつ減圧するフィードバック制御を行なう。このフィードバック制御は、ギア比回転差ΔＮが閾値Ｎｌｉｍより小さくなるまで、各サイクル毎に繰返し行なう。

ギア比回転差ΔＮが閾値Ｎｌｉｍより小さくなったら、開放側油圧ＰＡの所定勾配によるスイープダウンが、開放状態になるまで続けられる。
このような開放側油圧ＰＡの制御と同時に、係合側油圧ＰＢを所定勾配で上昇させ、これにより係合側実油圧を徐々に上昇させて係合側摩擦係合要素のトルク容量を徐々に増加させる。
特開平０９−１７０６５４号公報 特開２０００−１４５９４０号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、係合側の摩擦係合要素について、入力トルクに応じてイナーシャフェーズ開始時の目標油圧Ｐ_TAを算出するが、その後は油圧に着目して摩擦係合要素を制御しており、また、係合から開放へ切り替えられる開放側の摩擦係合要素についても、係合側油圧及び入力トルクに基づき開放側トルクや開放側油圧を算出するが、その後は油圧に着目して摩擦係合要素を制御している。このように、係合側，開放側のいずれの摩擦係合要素も油圧に着目して制御しているため、２つの摩擦係合要素を同時に制御するに際して、各摩擦係合要素の特性を見込んだ特別な計算式が必要となる。

また、自動変速機の変速時における摩擦係合要素の掛け替えに当たっては、イナーシャフェーズのみならず各摩擦係合要素の係合移行や開放移行の最中に、各摩擦係合要素の差回転状態や両摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目して制御を行なえば、より円滑でショックもない安定した変速制御を行なえるものと考えられるが、特許文献１の技術では、係合側，開放側双方の摩擦係合要素の制御結果の関係がわかり難く、上記の差回転状態や伝達トルク配分状態に着目した制御への適用も困難である。

また、特許文献２の技術では、上述のように、掛け替えによるダウンシフトを実行する場合、変速の進行が十分でない場合には、変速が十分に進行するまで、即ち、ギア比回転差ΔＮが閾値Ｎｌｉｍより小さくなるまで、開放側油圧ＰＡを所定量Ｐ_FBずつ減圧するフィードバック制御しながら開放側油圧ＰＡのスイープダウンを行ない、この一方で、係合側油圧ＰＢをスイープアップさせている。しかしながら、このとき、開放側摩擦係合要素と係合側摩擦係合要素とを別々のロジックで制御しているため、その時々の両摩擦係合要素でのトルク伝達容量の総量と各々の摩擦係合要素のトルク分担量とが曖昧である。このため、各摩擦係合要素の差回転制御と両摩擦係合要素でのトルク配分比制御とを、分離して調整できず、上記のように、各摩擦係合要素の差回転状態や両摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目して摩擦係合要素の掛け替え制御を実施するには、大幅な開発工数が必要になる。

本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、自動変速機の変速時における摩擦係合要素の掛け替えに当たって、各摩擦係合要素の差回転状態や両摩擦係合要素による伝達トルクの配分状態に着目した制御をシンプルに実現できるようにして、種々の自動変速機に容易に適用できるようにした、自動変速機の変速制御装置及び方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の自動変速機の変速制御装置は、変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機における変速段の切り替え時に、上記複数の摩擦係合要素のうち第１の摩擦係合要素を係合から開放に切り替えると共に第２の摩擦係合要素を開放から係合に切り替える掛け替え制御を行なう変速制御手段を有する、自動変速機の変速制御装置において、上記変速制御手段は、上記第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同じ方向になる特定変速時に、上記入力部材の回転速度を変速後に実現すべき回転速度近傍に変更しながら該回転速度変更に伴うイナーシャの補正を実施するイナーシャフェーズと、上記の掛け替え制御を行なう掛け替えフェーズとを同時に行なうことを特徴としている（請求項１）。

上記変速制御手段による上記特定変速の変速制御は、上記第１の摩擦係合要素の回転速度を制御しながら上記経由変速段を設定する準備フェーズと、上記準備フェーズの後に実施し、上記のイナーシャフェーズと掛け替えフェーズとを同時に行なうイナーシャ及び掛け替えフェーズと、上記イナーシャ及び掛け替えフェーズの後に実施する終了フェーズと、をそなえていることが好ましい（請求項２）。これにより、制御の切り替えを必要としないロジック構成により変速を実施することができ、円滑に且つ速やかに変速を実施することができると共に、摩擦係合要素の開放／締結のタイミングを完全に同期することが可能になる。

さらに、上記変速制御手段は、上記の第１及び第２の摩擦係合要素のいずれかにおける入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転を設定する目標値設定手段と、上記目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定する総トルク容量算出手段と、上記掛け替えを行なう摩擦係合要素間における個別伝達トルク容量の配分比を設定する配分比設定手段と、上記総トルク容量算出手段により算出又は推定された上記総伝達トルク容量と上記配分比設定手段により設定された上記配分比とに基づいて上記の各摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を設定する個別伝達トルク容量設定手段と、上記個別伝達トルク容量設定手段により設定された上記個別伝達トルク容量に基づいて上記の第１〜３の摩擦係合要素の少なくとも何れかの係合制御量を調整する油圧指令値を出力する調整手段と、をそなえ、上記の各フェーズは、上記目標値設定手段，上記総トルク容量算出手段，上記配分比設定手段，上記個別伝達トルク容量設定手段，及び上記調整手段を通じて実施されることが好ましい（請求項３）。これにより、上記特定の制御を、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けることのないシンプルな制御ロジックとして構成でき、円滑に実施できるようになる。また、摩擦係合要素の開放，締結のタイミングを完全に同期させる上でも適している。

上記準備フェーズでは、上記目標値設定手段は、上記第１の摩擦係合要素の入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転数を設定し、上記総トルク容量算出手段は、該目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、
上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素に全てトルク配分するように上記配分比を設定することが好ましい［請求項４（準備フェーズ）］。これにより、変速機への入力回転を前もって調整することができ、変速を円滑に実施することができる。

上記イナーシャ及び掛け替えフェーズでは、上記目標値設定手段は、上記第２の摩擦係合要素の入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転数を設定し、上記総トルク容量算出手段は、該目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素に全てトルク配分する状態から上記第２の摩擦係合要素に全てトルク配分する状態になるように、上記第１の摩擦係合要素への上記配分比を漸減し、上記第２の摩擦係合要素への上記配分比を漸増することが好ましい（請求項５）。これにより、摩擦係合要素の掛け替えを、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けることのないシンプルな制御ロジックにより行なうことができ、しかも、イナーシャ調整と掛け替えとを同時に進行させて変速時間を短縮可能にする制御を、円滑に実施できるようになる。

上記終了フェーズでは、上記配分比設定手段は、上記第２の摩擦係合要素に全てトルク配分するように上記配分比を保持し、上記総トルク容量算出手段は、上記第２の摩擦係合要素が完全締結するように上記自動変速機の総伝達トルク容量を増大させることが好ましい（請求項６）。これにより、シンプルな制御ロジックで滑らかに変速処理を終了して、変速完了後の状態に移行することができる。

上記目標値設定手段は、上記イナーシャ及び掛け替えフェーズでは、上記第２の摩擦係合要素の変速後入力回転速度推定値から、上記第２の摩擦係合要素の入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転数を設定し、上記総トルク容量算出手段は、上記第２の摩擦係合要素の入出力間の実回転速度差が上記目標差回転数に漸近するように上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定することが好ましい（請求項７）。これにより、単純な目標値で変速を実施することができる。

上記目標値設定手段は、上記イナーシャ及び掛け替えフェーズで、上記第２の摩擦係合要素の変速後入力回転速度推定値もしくは変速後の変速比のいずれかの値について、変速前の値から変速後の値までの上記目標値の軌跡を作成し、上記総トルク容量算出手段は、上記第２の摩擦係合要素の入出力間の実回転速度差が上記目標値に追従するように上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出することが好ましい（請求項８）。これにより、回転変化の軌跡を指定して、任意の変速速度、変速時間を設定することできる。

上記変速制御手段は、上記イナーシャ及び掛け替えフェーズにおいて、上記第２の摩擦係合要素の入力回転数もしくは入出力差回転数が予め設定された制御終了閾値になったら上記イナーシャ及び掛け替えフェーズを終了することが好ましい（請求項９）。これにより、イナーシャ制御の終了判定を的確に行なえる。
この場合の制御終了閾値は、アップシフトの際には、変速後入力回転数よりも大きい入力回転速度値、もしくは、入力側の方が出力側よりも大きい上記入出力差回転数に設定し、ダウンシフトの場合、変速後入力回転数よりも小さい入力回転速度値、もしくは、入力側の方が出力側よりも小さい上記入出力差回転数に設定し、変速後回転より小さい側に設定することが好ましい。これにより、同じ制御ロジックで、アップシフトにも、ダウンシフトにも対応できる。

また、この制御終了閾値を、上記入力部材に連結されたエンジンの負荷又は該負荷に対応する量と、上記入力部材の回転又は該回転に対応する量もしくは変速比とにより設定することが好ましい。これにより、入力トルクの大小や、回転の大小に応じた適切な目標値を生成することができる。
上記変速制御手段では、上記目標値設定手段において、制御対象の摩擦係合要素の出力軸回転数と、該制御対象の摩擦係合要素の上記目標差回転数とから、該制御対象の摩擦係合要素の入力回転速度に対する目標値である目標入力回転数を設定し、該制御対象の摩擦係合要素の実入力回転数が該目標入力回転数に一致するよう制御することが好ましい（請求項１０）。これにより、差回転数ではなく、目標回転数で制御することで、狙いの回転状態に設定することができる。

上記変速制御手段は、変速の無い定常走行時にも、上記の第１及び２の摩擦係合要素の少なくとも何れかの係合制御量を調整し、該定常走行時に、上記配分比設定手段は、現在要求されている変速段を構成維持するための摩擦係合要素が主となるよう配分比を設定することが好ましい（請求項１１）。これにより、変速時と同じ制御ロジックで、非変速時も対応することができる。

上記特定変速は、パワーオフアップシフトが含まれていることが好ましい（請求項１２）。これにより、足離しアップシフトにも対応することができる。
また、本発明の自動変速機の変速制御方法は、変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機における変速段の切り替え時に、上記複数の摩擦係合要素のうち第１の摩擦係合要素を係合から開放に切り替えると共に第２の摩擦係合要素を開放から係合に切り替える掛け替え制御を行なう、自動変速機の変速制御方法において、上記第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同じ方向になる特定変速時に、上記入力部材の回転速度を変速後に実現すべき回転速度近傍に変更しながら該回転速度変更に伴うイナーシャの補正を実施するイナーシャフェーズと、上記の掛け替え制御を行なう掛け替えフェーズとを同時に行なうことを特徴としている（請求項１３）。

上記特定変速の変速制御は、上記第１の摩擦係合要素の回転速度を制御しながら上記経由変速段を設定する準備フェーズと、上記準備フェーズの後に実施し、上記のイナーシャフェーズと掛け替えフェーズとを同時に行なうイナーシャ及び掛け替えフェーズと、上記イナーシャ及び掛け替えフェーズの後に実施する終了フェーズと、をそなえていることが好ましい（請求項１４）。これにより、制御の切り替えを必要としないロジック構成により実施することができ、円滑に且つ速やかに変速を実施することができると共に、摩擦係合要素の開放／締結のタイミングを完全に同期することが可能になる。

本発明の自動変速機の変速制御装置（請求項１）及び方法（請求項１３）によれば、係合から開放に切り替える第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同じ方向になる特定変速時には、自発的な回転変化を利用して、入力部材の回転速度を変速後に実現すべき回転速度近傍に変更しながらこの回転速度変更に伴うイナーシャの補正（イナーシャフェーズ）と、２つの摩擦係合要素の掛け替え制御（掛け替えフェーズ）とを同時に行なうので、シンプルな制御構成により、滑らかな変速性能を確保しながら変速処理を速やかに完了することができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［各実施形態に共通する自動変速機の変速制御の構成］
各実施形態を説明する前に、まず、図１〜図７を参照して、各実施形態に共通する自動変速機の変速制御における掛け替え制御の原理及び基本構成について説明する。
図２は、一般的な４速自動変速機の構成を示す模式図である。図２に示すように、この自動変速機は、入力軸１１と出力軸１２との間に介装され、２組のプラネタリギア２１，２２を直列に備えている。

第１のプラネタリギア２１のサンギア（Ｓ１）２１Ｓは、ケーシング１３との間に摩擦係合要素（以下、クラッチという）としてのブレーキ（クラッチＣ）２３を介装され、このブレーキ２３の係合により回転停止し、入力軸１１との間に摩擦係合要素としてのクラッチ（クラッチＤ）２４を介装され、このクラッチ２４の係合により入力軸１１と一体回転するようになっている。以下、クラッチ，ブレーキ等の摩擦係合要素を、単にクラッチという。

また、第１のプラネタリギア２１のプラネタリピニオンを枢支するキャリア（Ｃ１）２１Ｃは、入力軸１１との間にクラッチ（クラッチＥ）２５を介装され、このクラッチ２５の係合により入力軸１１と一体回転し、ケーシング１３との間にクラッチとしてのブレーキ（クラッチＡ）２６を介装され、ブレーキ２６の係合により回転停止し、第２のプラネタリギア２２のリングギア（Ｒ２）２２Ｒとの間にクラッチ（クラッチＢ）２７を介装され、このクラッチ２７の係合により第２のプラネタリギア２２のリングギア２２Ｒと一体回転するようになっている。

また、第１のプラネタリギア２１のリングギア（Ｒ１）２１Ｒは、第２のプラネタリギア２２のプラネタリピニオンを枢支するキャリア（Ｃ２）２２Ｃに直結されている。
一方、第２のプラネタリギア２２のサンギア（Ｓ２）２２Ｓは入力軸１１に直結されている。また、第２のプラネタリギア２２のプラネタリピニオンを枢支するキャリア２２Ｃは、第１のプラネタリギア２１のリングギア２１Ｒに直結されるとともに出力軸１２に直結されている。また、第２のプラネタリギア２２のリングギア２２Ｒは、上記のように第１のプラネタリギア２１のキャリア２１Ｃにクラッチ２７を介して接続されている。

そして、例えば、１速相当の変速比を実現するに当たっては、図３に示すように、クラッチ２６とクラッチ２７を締結状態にし、その他のクラッチを開放状態にする。同様に、2速相当の変速比を実現するに当たっては、図４に示すように、クラッチ２７とクラッチ２３を締結状態にし、その他のクラッチを開放状態にする。
したがって、１速から２速へ変速する（変速段の切り替えをする）場合には、クラッチ２７を締結したままで、締結状態にあるクラッチ２６を開放しつつ、開放状態にあるクラッチ２３を締結することになる。

この切り替えをより単純化するために、変速機の構成を極限まで単純化すると、図５に示すように、ある変速比（例えば１速）のギア列３１に直列に接続されたクラッチ３３と、他の変速比（例えば２速）のギア列３２に直列に接続されたクラッチ３４とが互いに並列に接続され、クラッチ３３，３４の係合要素の一方が入力軸側に接続され他方がギア列３１，３２及びファイナルギア３７等を介して出力軸３６に接続されたものと考えることができる。

そして、上記の１速から２速への変速は、図５に示す２速変速機において、今締結しているクラッチ３３を開放しつつ、今開放されているクラッチ３４を締結するような変速制御を行なうことに相当するものと考える。
このクラッチ３３，３４の掛け替えにあたって、クラッチ３３，３４の差回転制御と言う視点で、この構成を見ると、入力トルクＴｉｎと入力回転ωｉｎとに対して、２つのクラッチの締結容量Ｔｃ１，Ｔｃ２を制御して、いずれかのクラッチの差回転を制御するのであるから、この２速変速機から、クラッチ部分だけを抜き出して考えると、図６に示すように、１つの統合クラッチの容量制御による差回転制御に置き換えて考えることができる。

そこで、各実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置の概略構成としては、図１に示すように、前段にクラッチの回転制御（入力側の回転速度又は差回転の制御）の機能要素（回転速度又は差回転のフィードバック制御部）Ｂ７を置き、後段にクラッチの配分比制御の機能要素（クラッチ容量配分部）Ｂ９を置く構成にて、制御を行なうものを考える。この構成で、変速機への入力軸回転速度、もしくは、開放側クラッチ（以下、クラッチ１という）の入出力間の差回転が所定範囲内になるよう、開放側クラッチ１と締結側クラッチ（以下、クラッチ２という）との、２つのクラッチの総トルク容量を制御しながら、その総トルク容量を２つのクラッチヘ配分する際の配分比を変更することで、クラッチの差回転制御を行ないつつ、伝達トルク分担の入れ替え制御を実現するようにしている。なお、最終的には、開放側クラッチ１の伝達トルク容量を変換部Ｂ１１において制御圧に変換し、締結側クラッチ２の伝達トルク容量を変換部Ｂ１２において制御圧に変換して、制御指令を実施することになる。

このように制御を構成することにより、クラッチの差回転の制御とトルクの配分比の制御とを分離しながら考えて、最終的にはこれらを統合した制御量を生成して制御することができるので、種々の自動変速機の掛け替え制御への適合が容易になるのである。
このような制御系を用いて、変速機の入力軸（入力部材）１１の回転に関し、変速前に締結していて変速に伴って開放する開放側クラッチ１の開放に伴い、自発的に生じる回転変化と、変速制御の結果生じる回転変化とが、同方向になるような変速を行なう場合を考える。

開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化とは、アクセル開度を増加させてエンジン出力を増加させている場合には、開放側クラッチ１の開放に伴いエンジン回転数（即ち、入力軸１１の回転数）は増加するため、この場合の開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化は回転数の上昇である。また、アクセル開度を低下させてエンジン出力を低下させている場合には、開放側クラッチ１の開放に伴いエンジン回転数（入力軸１１の回転数）は減少するため、この場合の開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化は回転数の低下である。

また、変速制御の結果生じる回転変化とは、アップシフト時には、変速の結果、エンジン回転数（即ち、入力軸１１の回転数）は減少するため、この場合の開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化は回転数の低下である。また、ダウンプシフト時には、変速の結果、エンジン回転数（即ち、入力軸１１の回転数）は増加するため、この場合の開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる回転変化は回転数の上昇である。

したがって、開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる入力軸１１の回転変化と、変速制御の結果生じる入力軸１１の回転変化とが、同方向になるような変速とは、アクセル踏み込みによるダウンシフト（キックダウン）、或いは、アクセル戻しによるアップシフト（コーストアップ）が相当する。
このような状況下では、まず、入力軸回転の速度を、変速前の変速比で作られる回転数相当から、変速後の変速比で作られる回転数相当に変化させ、その後に、クラッチの掛け替えを行なうことになる。

ところで、図５に示す２速変速機を発展させたものとして、図７に示す２軸型６速自動変速機がある。下記の各実施形態では、このような２軸型６速自動変速機について変速する場合を説明する。
図７に示すように、この自動変速機は、入力軸５１と、いずれもこの入力軸５１に入力側部材を結合された第１クラッチ（クラッチ１）５２及び第２クラッチ（クラッチ２）５３と、出力軸５４と、第１クラッチ５２と出力軸５４との間に介装された変速ギア機構６０Ａと、第２クラッチ５３と出力軸５４との間に介装された変速ギア機構６０Ｂと、を備えて構成される。

変速ギア機構６０Ａは、入力側軸（入力軸１）５５Ａと、出力側軸（出力軸１）５６Ａと、入力側軸５５Ａと出力側軸５６Ａとの間に介装された、ギア６１ａ，６１ｂ，シンクロ機構付き係合機構（以下、単にシンクロとも言う）６１ｃからなる１速ギア組（ギア列１）６１，ギア６３ａ，６３ｂ，シンクロ機構付き係合機構６３ｃからなる３速ギア組（ギア列３）６３，ギア６５ａ，６５ｂ，シンクロ機構付き係合機構６５ｃからなる５速ギア組（ギア列５）６５とをそなえている。

変速ギア機構６０Ｂは、入力側軸（入力軸１）５５Ｂと、出力側軸（出力軸１）５６Ｂと、入力側軸５５Ｂと出力側軸５６Ｂとの間に介装された、ギア６２ａ，６２ｂ，シンクロ機構付き係合機構６２ｃからなる２速ギア組（ギア列２）６２，ギア６４ａ，６４ｂ，シンクロ機構付き係合機構６４ｃからなる３速ギア組（ギア列４）６４，ギア６６ａ，６６ｂ，シンクロ機構付き係合機構６６ｃからなる５速ギア組（ギア列６）６６とをそなえている。

なお、各ギア組６１〜６６はそれぞれ異なるギア比ｒ１〜ｒ６を有している。
また、出力側軸５６Ａの出力端部にはギア５７ａが固設され、出力軸５４のギア５４ａと噛み合って出力側軸５６Ａから出力軸５４に動力伝達できるようになっており、出力側軸５６Ｂの出力端部にはギア５７ｂが固設され、出力軸５４のギア５４ａと噛み合って出力側軸５６Ｂから出力軸５４に動力伝達できるようになっている。

１速，３速，５速の変速段を達成するには、達成すべき変速ギア組の係合機構６１ｃ又は６３ｃ又は６５ｃのみを係合させ、第１クラッチ５２を係合させ、第２クラッチ５３を開放する。２速，４速，６速の変速段を達成するには、達成すべき変速ギア組の係合機構６２ｃ又は６４ｃ又は６６ｃのみを係合させ、第２クラッチ５３を係合させ、第１クラッチ５２を開放する。

したがって、例えば、６速から５速にダウンシフトする場合を想定すると、６速達成状態、即ち、第２クラッチ５３を係合すると共に第１クラッチ５２を開放し、２速ギア組６２，４速ギア組６４，６速ギア組６６のうち６速ギア組６６のクラッチ２６のみを係合させ、他のギア段のクラッチ２２，２４を開放させた状態から、５速達成状態、即ち、第１クラッチ５２を係合すると共に第２クラッチ５３を開放し、１速ギア組６１，３速ギア組６３，５速ギア組６５のうち５速ギア組６５のクラッチ２５のみを係合し、他のギア段のクラッチ２１，２３を開放させた状態へと変更する。

したがって、この場合は、第２クラッチ５３を係合から開放へ第１クラッチ５２を開放から係合へと切り替える掛け替え制御とともに、２速ギア組６２，４速ギア組６４，６速ギア組６６のうち６速ギア組６６のクラッチ２６のみを係合した状態から、１速ギア組６１，３速ギア組６３，５速ギア組６５のうち５速ギア組６５のクラッチ２５のみを係合した状態への切り替える（これを、クラッチ開閉以外の機械的操作とも呼ぶ）制御を行なうことになる。

つまり、変速段を1段のみ変更する場合には、第１クラッチ５２と第２クラッチ５３との間で掛け替え制御を行なえばよい。
しかしながら、アクセル踏み込みによるダウンシフトの場合、例えば６速から４速や５速から３速や４速から２速等に飛び越しダウンシフトすることがあり、アクセル戻しによるアップシフトの場合、例えば１速から３速や２速から４速や３速から５速等に飛び越しアップシフトすることあがる。

このような飛び越しダウンシフトや飛び越しアップシフトの場合、第１クラッチ５２と第２クラッチ５３との内何れか一方のみのクラッチにつながれた複数のギア組間でギア組を出力側軸５６Ａ，５６Ｂに係合するクラッチの切り替えを要することになる。例えば６速から４速へのダウンシフトの場合、２速ギア組６２，４速ギア組６４，６速ギア組６６のうち６速ギア組６６のクラッチ２６のみを係合した状態から４速ギア組６４のクラッチ２４のみを係合した状態へと切り替えなくてはならない。

このような切り替えは、これらのギア組を動力伝達状態にしたままでは行なえないので、この切り替え中だけは一時的に第２クラッチ５３を開放しなくてはならない。しかし、第２クラッチ５３を開放してしまうと、変速制御の間、動力源であるエンジンと駆動輪との間の接続が一時的ではあるが遮断され、トルク伝達が断絶されてしまうため、運転性が悪化することが懸念される。

つまり、アクセル踏み込み時には、エンジンの負荷が無くなるまたは大幅に減少してエンジン回転数（速度）の急増を招くと共に空送感を招くおそれがあり、アクセル戻し時には、エンジンの負荷が無くなることからエンジン回転数（速度）の変動（減少又は増加）招くと共にやはり空送感を招くおそれがある。このようなエンジン回転数の変化は、変速ショックを招くため回避しなくてはならない。

そこで、この飛び越しシフトのような変速時には、変速前変速段から変速後変速段への変速の間に、中間状態となる経由変速段（例えば５速）を一旦実現しするように制御することが有効である。この場合、経由変速段とは変速前変速段と変速後変速段との間の変速段が好ましい。６速から４速へのダウンシフトの場合を例に説明すれば、変速前変速段とは６速であり、変速後変速段とは４速であり、経由変速段とは５速である。

したがって、変速前変速段から変速後変速段への変速の間に機構上の制限から中間状態となる経由変速段を一旦実現する必要がある変速（これを、特定の変速という）を行なう際には、一旦、変速前変速段による動力伝達に係るクラッチと経由変速段による動力伝達に係るクラッチとの間で掛け替え（第１の掛け替え）を行ない、この第１の掛け替え後に、変速前変速段から変速後変速段への切り替え（６速から４速へのダウンシフトの場合なら、６速ギア組６６のクラッチ２６のみを係合した状態から４速ギア組６４のクラッチ２４のみを係合した状態への切り替え）を行ない、その後、経由変速段による動力伝達に係るクラッチと変速後変速段による動力伝達に係るクラッチとの間で掛け替え（第２の掛け替え）を行なう。なお、第１の掛け替えの前に予め、経由変速段を使用可能な状態（６速から４速へのダウンシフトの場合なら、５速ギア組６５のクラッチ２５のみを係合した状態）としておく。

［第１実施形態］
図８〜図１１は本発明の第１実施形態に係る自動変速機の変速制御装置及び方法を示すものである。なお、本実施形態で対象とする自動変速機は、上述した図７に示す２軸型６速自動変速機とする。
（変速制御に係る機能構成）
本実施形態では、変速制御を、開放するクラッチの開放に伴い自発的に生じる入力軸５１の回転変化と、変速制御の結果生じる入力軸５１の回転変化とが、同方向になるような変速を行なう場合（特定変速）に適用する。

本実施形態にかかる変速制御装置も、上述の図１に示す基本構成を含むものであり、本制御は、その制御フェーズに着目すると、上述の変速の基本構成として説明した掛け替え制御を行なう掛け替えフェーズと、変速段に切り替えに応じた回転部分のイナーシャ分を調整しながら、入力軸回転の速度を、変速前の変速比で作られる回転数相当から変速後の変速比で作られる回転数相当に変化させる、イナーシャフェーズとを同時に行なう点に特徴がある。このイナーシャフェーズと掛け替えフェーズとを同時に行なうフェーズをイナーシャ及び掛け替えフェーズとする。変速制御には、このイナーシャ及び掛け替えフェーズと、このイナーシャ及び掛け替えフェーズ前の変速の準備をする準備フェーズと、イナーシャ及び掛け替えフェーズの後に、制御の終了に至る処理を行なう終了フェーズと、を備えている。

このような各フェーズの制御を実施するために、本制御装置にかかる制御機能（変速制御手段）１０は、図８に示すように、目標値設定手段１０Ａと、総トルク容量算出手段１０Ｂと、配分比設定手段１０Ｃと、個別トルク容量算出手段１０Ｄと、調整手段１０Ｅとを有している。これらは、変速機用ＥＣＵ（電子制御ユニット）内の機能要素として備えられている。

目標値設定手段１０Ａは、変速段切り替え前目標値として、変速段切り替え前に使用した開放側クラッチの入力側回転速度と出力側回転速度との差（入出力差回転）の目標値である第１目標差回転速度（第１目標差回転数或いは目標差回転１ともいう）を設定し、変速段切り替え後目標値として、変速段切り替え後に使用する締結側クラッチ（ここでは、上記の開放側クラッチと同一クラッチ）の入力軸回転速度と出力側回転速度との差（入出力差回転）の目標値である第２目標差回転速度 （第２目標差回転数或いは目標差回転２ともいう）を設定する。

つまり、第１目標差回転数については、エンジンの加速指令に対する変速時には、第１目標差回転数を入力側回転速度の方が出力側回転速度よりも高めになるように設定して、開放側クラッチに滑りを与えることで、エンジン回転速度（入力側回転速度）を上昇させて制御対象クラッチの実差回転を第１目標差回転数に近づける。また、エンジンの減速指令に対する変速時には、第１目標差回転数を入力側回転の方が出力側回転よりも低めになるように設定して、開放側クラッチに滑りを与えることで、エンジン回転速度（入力側回転速度）を低下させて制御対象クラッチの実差回転を第１目標差回転数に近づける。

また、第２目標差回転数についても、エンジンの加速指令に対する変速時には、第２目標差回転数を入力側回転の方が出力側回転（変速後の変速比で作られる出力回転数相当の回転速度）よりも高めに設定して、締結側クラッチの締結過程で入力側から出力側へのトルク伝達を促して、出力トルク増を促進させる。また、エンジンの減速指令に対する変速時には、第２目標差回転数を入力側回転の方が出力側回転（変速後の変速比で作られる出力回転数相当の回転速度）よりも低めに設定して、締結側クラッチの締結過程で出力側から入力側へのトルク伝達を促進して、出力トルク減少を促進させる。

総トルク容量算出手段１０Ｂでは、例えば、制御対象クラッチの回転状態（入出力差回転数又は入力回転数）が目標値となるように、スロットル開度やアクセル開度などのエンジン負荷に応じたパラメータ値から総伝達トルク容量を算出する。つまり、各クラッチにより伝達される総伝達トルク容量をエンジン負荷に一致させると、入力軸回転速度を一定状態に維持することができる。したがって、制御対象クラッチの回転状態を目標値に保持するには、総伝達トルク容量をエンジン負荷に一致させることになる。

また、パワーオン時であれば、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量が小さければ、エンジン回転速度（即ち、入力軸回転速度）は上昇し、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量が大きければ、エンジン回転速度（即ち、入力軸回転速度）は下降する。したがって、この場合、入力回転（出力軸回転数に対する入力軸回転数或いは入力軸回転数自体）が目標状態よりも低ければ、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量を小さくし、入力軸回転が目標状態よりも高ければ、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量を大きくすることになる。逆に、パワーオフ時であれば、入力回転が目標状態よりも低ければ、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量を大きくし、入力軸回転が目標状態よりも高ければ、エンジン負荷に対して総伝達トルク容量を小さくすることになる。

また、イナーシャ調整（入力回転調整）を考えると、ダウンシフト時には、変速により入力回転数は変速比の変化に応じて高まるため、入力軸の回転数が変速比変化に応じた大きさで高まるように、回転目標値を設定することになる。したがって、差回転制御であれば、制御対象のクラッチを変速前に使用していた開放クラッチから変速後に使用する締結側クラッチに切り替え、入力回転数制御であれば、入力回転数の目標値を変速比変化に応じた大きさに増大させることになる。

ところで、アクセルペダルの踏み込みによるダウンシフト（踏み込みダウンシフト或いはキックダウン）の場合や、アクセルペダルの踏み込み解除によるアップシフト（パワーオフアップシフト或いは足離しアップシフト）の場合には、開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる入力軸１１の回転変化と、変速制御の結果生じる入力軸１１の回転変化とが同方向になる。

つまり、踏み込みダウンシフトの場合、パワーオンであり、開放側クラッチ１の開放に伴い入力軸１１の回転数は増加し、ダウンシフトによる変速も入力軸１１の回転数を増加させるため、両回転変化が同方向になる。また、開放側クラッチ１の開放に伴い締結側クラッチ２を締結していけばこれによっても入力軸１１の回転数が増加する。
パワーオフアップシフトの場合、パワーオンであり、開放側クラッチ１の開放に伴い入力軸１１の回転数は減少し、アップシフトによる変速も入力軸１１の回転数を減少させるため、両回転変化が同方向になる。また、開放側クラッチ１の開放に伴い締結側クラッチ２を締結していけばこれによっても入力軸１１の回転数が減少する。

したがって、このような特定の変速の場合、開放側クラッチ１を開放しながら締結側クラッチ２を締結する掛け替え制御と、イナーシャ調整の制御とを同時進行させることが可能である。つまり、踏み込みダウンシフトの場合、開放側クラッチ１を開放しながら締結側クラッチ２を締結していくと、入力軸１１の回転数も自動的に上昇するため、掛け替え制御とイナーシャ制御とを同時進行させることができる。また、パワーオフアップシフトの場合も、開放側クラッチ１を開放しながら締結側クラッチ２を締結していくと、入力軸１１の回転数も自動的に下降するため、掛け替え制御とイナーシャ制御とを同時進行させることができる。

この特定変速の場合、締結側クラッチ２を締結していくことで入力軸１１の回転数増加を促進するため、総伝達トルク容量をエンジン負荷に一致させながらクラッチの掛け替えを行なってもイナーシャ調整はできるが、総伝達トルク容量をエンジン負荷よりもやや減少させてエンジン負荷を減少させることによりエンジン回転数（入力軸１１の回転数）をクラッチの掛け替え操作よりも先行して完了させるようにした方が、変速を円滑に行ないやすい。そこで、本実施形態では、総トルク容量算出手段１０Ｂは、イナーシャ及び掛け替えフェーズにおける総伝達トルク容量をエンジン負荷よりもやや低く設定する。

配分比設定手段１０Ｃでは、総伝達トルク容量に対する開放側クラッチ及び締結側クラッチの分担割合を設定する。
準備フェーズフェーズでは、総伝達トルク容量の全てを開放側クラッチで負担するように、配分比設定手段１０Ｃでは、開放側クラッチであるクラッチ１の配分比を１（締結側クラッチであるクラッチ２の配分比は０）とする。また、イナーシャ及び掛け替えフェーズでは、開放側クラッチの配分比は１から０に漸減し締結側クラッチであるクラッチ２の配分比は０から１に漸増するように、各配分比を設定する。

個別トルク容量算出手段１０では、総トルク容量算出手段１０Ｂにより算出された総トルク容量と配分比設定手段１０Ｃにより設定された開放側クラッチ及び締結側クラッチの各配分比とから、開放側クラッチ及び締結側クラッチの各トルク容量（個別トルク容量）を設定する。つまり、総トルク容量と開放側クラッチの配分比を乗算することで、開放側クラッチの個別トルク容量（開放側クラッチ容量）が得られ、総トルク容量と締結側クラッチの配分比を乗算することで、締結側クラッチの個別トルク容量（締結側クラッチ容量）が得られる。

調整手段１０Ｅでは、個別トルク容量算出手段１０で設定した伝達トルク容量に基づいて開放側クラッチと締結側クラッチとの各係合制御量を調整する。各クラッチの個別トルク容量とそのクラッチの係合制御量とは予め認識できる対応関係が有るので、個別トルク容量からそのクラッチの係合制御量を設定し制御することができる。

（タイムチャート）
変速制御手段１０は、このような各機能１０Ａ〜１０Ｅを用いて、各フェーズの制御を実施する。以下、図９の踏み込みダウンシフト時のタイムチャート（時系列動作模式図）を用いて具体例に即して各フェーズの制御を説明する。
図９に示すように、まず、準備フェーズにて、クラッチ１を制御して、変速前変速段使用時にクラッチ１の入力回転数が出力回転数よりも所定量だけ高くなるように目標差回転１（第１目標差回転数）を設定し、それを維持する。この間に、例えばシンクロによるギア段の切り替えなど、クラッチの緒結開放以外の機械的操作によって、締結側のギア列の構成変更が必要になる自動変速機の場合、その操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されるのを待つ。この機械的操作では、例えば、クラッチ２にかかる軸５５Ｂ，５６Ｂ間のギア組みの各クラッチ２２（符号６２ｃ），２４（符号６４ｃ），２６（符号６６ｃ）うち何れか１つをＯＮ（係合）とし、他をＯＦＦ（開放）とする。
もう一方の軸（クラッチ２にかかる軸５５Ｂ，５６Ｂ）にて、経由変速段を実現する。この例では、クラッチ２４（符号６４ｃ）をＯＮ（係合）にしている。このとき、クラッチ２４（符号６４ｃ）と並列なクラッチ２２（符号６２ｃ）及びクラッチ２６（符号６６ｃ）はＯＦＦ（開放）とする。

続くイナーシャ＆掛け換えフェーズにて、入出力軸の差回転制御の目標回転を、クラッチ２の目標差回転２（第２目標差回転数）に切り替え、これに漸近させ、続いて、この目標差回転２を維持しつつ、２つのクラッチヘの配分率を制御して、開放側クラッチを開放しつつ、締結側クラッチを締結する。
最後に、終了フェーズにて、総トルク容量を徐々に増加させ、クラッチ２を完全締結して、変速制御を終える。
（フローチャート）
次に、図１０のフローチャートを用いて、本実施形態に係る変速制御をさらに詳細に説明する。

図１０は、この変速制御にかかるフローチャートである。
図１０に示すように、まず、ステップＳ１にて、変速制御中かを判断する。変速中であると判断されたら、続いてステップＳ２にて、準備フェーズか否かの判断をする。ここで、準備フェーズであると判断したときには、ステップＳ３にて、差回転制御の目標値を変速前制御目標値に設定する。同時に、ステップＳ４にて、配分比を１に固定する。その後、ステップＳ５にて、目標回転と現在の差回転を比較し、現在の差回転が目標回転より大きい場合には、十分な差回転状態になったとして、ステップＳ６にて、準備フェーズを終了し、イナーシャ＆掛け換えフェーズヘの移行処理をする。なお、例えばシンクロによるギア段の切り替えなど、クラッチの緒結開放以外の機械的操作によって、締結側のギア列の構成変更が必要になる自動変速機の場合、その操作により、締結側変速段がこれから設定すべき変速段に設定されるのを待って、準備フェーズからイナーシャ＆掛け換えフェーズヘの移行処理をする。

また、ステップＳ２にて、準備フェーズでないと判断したときには、ステップＳ７にて、イナーシャ＆掛け換えフェーズか否かの判断をする。イナーシャ＆掛け換えフェーズであると判断したときには、ステップＳ８にて、差回転制御の目標値を変速後制御目標値に設定する。同時に、ステップＳ９にて、配分比を、所定の変化速度で漸減する。その後、ステップＳ１０にて、目標回転と現在の差回転を比較し、現在の差回転が目標回転より小さく、かつ、ステップＳ１１にて、配分比と０を比較し、配分比が０以下であると判断されたときには、掛け替えが完了したものとして、ステップＳ１２にて、イナーシャ&掛け換えフェーズを終了し、終了フェーズヘの移行処理をする。

また、ステップＳ７にて、イナーシャ＆掛け換えフェーズでないと判断されたときには、ステップＳ１３にて終了フェーズか否かの判断をする。終了フェーズであると判断したときには、ステップＳ１４にて、差回転制御の目標値を終了制御目標値に設定する。この終了制御目標値は、イナーシャ＆掛け換えフェーズにおける目標差回転よりも小さな値とする。同時に、ステップＳ１５にて、配分比を０に固定する。なお、図示しないが、終了フェーズの開始時には、タイマが起動する。そして、その後、ステップＳ１６にて、タイマにより所定時間の経過が確認され、かつ、ステップＳ１７にて、総トルク容量が変速制御終了閾値（最大値）に達している場合には、ステップＳ１８にて、変速制御を終了し、非変速時制御への移行処理をする。このように、変速制御を終了条件として、総トルク容量が変速制御終了閾値に達していることに、所定時間の経過が加えられているのは、終了フェーズに一定時間を確保することで、変速状態から非変速状態（定常走行状態）に確実に円滑に移行させるためであるが、総トルク容量を変速制御終了閾値に漸減させる制御とすれば、所定時間経過の条件は省略可能である。

以上の各フェーズごとの制御が終了した後、ステップＳ１９にて、目標差回転と現在の差回転を比較によるフィードバック制御を行ない、結果を総トルク容量とする。つまり、実差回転数が目標差回転数よりも大きければ、総トルク容量を所定量増加して、入力回転を低下させる。逆に、実差回転数が目標差回転数よりも小さければ、総トルク容量を所定量減少して、入力回転を上昇させる。なお、この場合の各所定量は、一定値でも良いが、実回転数と目標回転数との差に応じた可変の値としても良い。

つづいて、ステップＳ２０にて、総トルク容量と配分比との積を開放側クラッチのトルク容量基本値とし、総トルク容量と開放側クラッチのトルク容量基本値の差を、締結側クラッチのトルク容量基本値とする。
一方、ステップＳ１にて、変速制御中でない、と判断した場合には、ステップＳ２１にて、開放側、締結側クラッチのトルク容量をそれぞれ、非変速時開放側クラッチのトルク容量基本値、非変速時締結側クラッチのトルク容量基本値に設定する。

以上により求められたトルク容量基本値に対して、ステップＳ２２にて、変速機の構造による各変速段におけるクラッチの分担率分、補正した値を、最終的な開放側クラッチ容量、締結側クラッチ容量とする。ここでは、変速機の構造による各変速段におけるクラッチの分担率を補正係数として設定し、各トルク容量基本値に対して乗算しているが、分担率に応じた補正量を加減算補正しても良い。

ただし、本実施形態で取り上げている図７に示す２軸型６速自動変速機をはじめとした、いわゆるツインクラッチ式の変速機の場合には、エンジンの入力トルクは、常にクラッチ１，２の何れか一方で１００％伝達されることが前提であり、このように、開放側クラッチ容量，締結側クラッチ容量がともに、かつ、常に分担率が１となるような構成の変速機の場合、分担率に応じた補正は不要であり、このステップは不要となる。この分担率に応じた補正が必要になるのは、例えば、ある変速段を達成する際に、複数のクラッチを同時係合させるように構成された変速機である。例えば、図２〜図４に示すような遊星歯車機構を備えた一般的なステップ式ＡＴ（有段自動変速機）の場合、変速段によっては、複数のクラッチ（ブレーキも含む）を同時係合させる場合があり、このように、複数のクラッチ（例えば、クラッチＸ，Ｙとする）を同時係合させることで達成できる変速段により走行する場合には、クラッチＸの分担率αとクラッチＹの分担率βとの合計（＝α＋β）が１になるように、各クラッチの締結容量を決定すれば、入力トルクを１００％伝達することができ、クラッチの分担率に応じた補正が必要になるのである。

最後に、ステップＳ２３にて、開放側，締結側のクラッチのトルク容量を、各々のクラッチの容量−油圧特性に基づいて、開放側クラッチ指令油圧，締結側クラッチ指令油圧に変換し、アクチュエータに対して指令する。
以上の処理を、所定の制御周期で繰り返すことで、本制御が実施される。

（ブロック図）
次に、上述の制御を実現するための本実施形態の制御機能の構成を説明する。
図１１は、本実施形態の制御機能の構成を示したブロック図である。
図１１に示すように、まず、入力信号演算部Ｂ１にて、入力信号の処理を行なう。
変速決心演算部Ｂ２は、入力信号演算部Ｂ１より、車速信号とアクセル操作量信号を受け、変速マップとの比較により、変速パターンを生成する。この変速パターンには、非変速状態も含まれる。

変速スケジュール制御部Ｂ３は、この変速パターンと、制御対象クラッチ回転とクラッチのトルク容量配分比と、ギア選択確認フラグとを監視し、これにより、制御の進行状況を判断して、変速制御フェーズを生成する。
制御対象回転選択部Ｂ４は、変速パターンと変速フェーズから、それぞれの変速制御に合わせ、制御対象となるクラッチを選択し、その回転信号から、制御対象クラッチ回転を生成する。

目標差回転演算部Ｂ５は、目標値設定手段１０Ａに相当し、変速フェーズと制御対象クラッチとから、それぞれの変速制御状態に合わせ、目標差回転数を生成する。このとき、入力軸トルクの符号が正の場合には、制御対象クラッチの入力回転が出力回転よりも大きくなるように目標差回転を設定し、入力軸トルクの符号が負の場合には、制御対象クラッチの入力回転が出力回転よりも小さくなるように目標差回転を設定する。

配分比演算部Ｂ６は、配分比設定手段１０Ｃに相当し、変速制御フェーズから、それぞれの変速制御に合わせ、各クラッチのトルク容量配分比を生成する。
差回転Ｆ／Ｂ制御部Ｂ７は、制御対象クラッチの実差回転数と目標差回転数とを用いて、目標差回転に対するフィードバック制御を行ない、Ｆ／Ｂ補正分を生成する。
演算部Ｂ８は、総トルク容量算出手段１０Ｂに相当し、Ｆ／Ｂ補正分と、オープン制御分に相当する入力軸トルクとの和を取り、総クラッチのトルク容量（総トルク容量）を生成する。

トルク容量配分部Ｂ９は、個別伝達トルク容量設定手段１０Ｄに相当し、生成した総トルク容量を、制御対象クラッチのトルク容量配分部Ｂ９にて、各々のクラッチに配分するクラッチ１容量，クラッチ２容量を生成する。つまり、総トルク容量に各クラッチのトルク容量配分比を乗算してそのクラッチの個別伝達トルク容量を設定する。
最後に、各クラッチの個別伝達トルク容量であるクラッチ１容量，クラッチ２容量のうち、クラッチ1容量は、クラッチ1容量→圧変換部Ｂ１０にてクラッチ１制御指令圧に、クラッチ２容量はクラッチ２容量→圧変換部Ｂ１１にて、クラッチ２制御指令圧に、それぞれ変換される。クラッチ１容量→圧変換部Ｂ１０，クラッチ２容量→圧変換部Ｂ１１は、各クラッチの係合制御量を調整する油圧指令値を出力する調整手段１０Ｅに相当する。

（作用及び効果）
このように、本実施形態にかかる変速制御によれば、開放側クラッチ１の開放に伴い自発的に生じる入力軸１１の回転変化と、変速制御の結果生じる入力軸１１の回転変化とが同方向になる踏み込みダウンシフト時に、イナーシャ＆掛け換えフェーズにおいて、イナーシャ制御を行ないつつクラッチの掛け換え制御を行なうことにより、滑らかな変速特性を確保しながら、変速時間を短縮することができるようになる。

また、伝達トルクの配分状態に着目しながら、クラッチの回転速度を制御することになり、クラッチの掛け替え制御を、トルクに着目した制御と回転速度に着目した制御とに切り分けてそれぞれの条件を満たすようにしながら、最終的には開放側クラッチ指令油圧、締結側クラッチ指令油圧といった単一の制御量として出力でき、シンプルな制御ロジックで、円滑な掛け替え動作を実現できるようになる。

また、掛け替え制御時に、開放側クラッチの開放タイミングと、締結側クラッチの係合タイミングとを、完全に同期させることが可能になるため、変速動作を速やかに完了することができる効果もある。

［第２実施形態］
図１２〜図１４は本発明の第２実施形態に係る自動変速機の変速制御装置及び方法を示すものである。
本実施形態は、上述の第１実施形態における目標値を、制御対象クラッチの入出力間の差回転数ではなく入力回転数（入力軸の回転速度）について設定するものであり、第1実施形態の差回転数制御ロジックを入力軸回転数制御ロジックに置き換えたものである。さらに、イナーシャ＆掛け換えフェーズでは、目標値を変速後回転に近い目標回転２に一気に切り替えるのではなく、変速後回転に近い目標回転２にまでなだらかに繋ぐ可変の目標回転（イナーシャ＆掛け換えフェーズ中目標回転）を制御周期毎に生成し、これに基づいて差回転制御を行なうようになっている。

入力軸回転数制御ロジックについて説明すると、クラッチ１，２の入力側回転数は、いずれも入力軸５１の回転数と等しく、クラッチ１，２の出力側回転数は、出力軸５４の回転数（この速度は車速に対応する）に対して当該クラッチで達成される変速段のギア比に応じた比率を乗算した回転数である。したがって、出力軸５４の回転数を選択されたギア比に応じて補正すればクラッチ１，２の出力側回転数が得られ、この出力側回転数と御対象クラッチの入出力間の目標差回転数との差分を入力回転数の目標値（入力軸ある意は入力側の目標差回転数）が得られる。このように、差回転数制御ロジックも入力軸回転数制御ロジックも本質は同等であるので、以下、入力軸回転数制御ロジックの特徴的な構成とイナーシャ＆掛け換えフェーズ中目標回転についてのみ説明する。

本実施形態の場合、目標値設定手段１０Ａ（図８参照）では、変速機の入力軸回転速度の変速段切り替え前目標値（ここでは、変速段切り替え前の開放側クラッチの入力側回転速度の目標値に相当する）である第１目標回転速度（目標回転１ともいう）と、変速機の入力軸回転速度の変速段切り替え後目標値（ここでは、変速段切り替え後の係合側クラッチの入力側回転速度の目標値に相当する）である第２目標回転速度（目標回転２ともいう）と、を設定する。

つまり、第１目標回転速度については、エンジンの加速指令に対する変速時には、第１目標回転速度を現回転速度（変速前の変速比で作られる回転数相当の回転速度）よりも高めに設定し、開放側クラッチに滑りを与えることで、エンジン回転速度（入力側回転速度）を上昇させ第１目標回転速度に漸近させる。また、エンジンの減速指令に対する変速時には、第１目標回転速度を現回転速度よりも低めに設定し、開放側クラッチに滑りを与えることで、エンジン回転速度（入力側回転速度）を減少させ第１目標回転速度に漸近させる。

また、第２目標回転速度については、エンジンの加速指令に対する変速時には、第２目標回転速度を変速後回転速度（変速後の変速比で作られる回転数相当の回転速度）よりも高めに設定し、締結側クラッチの締結過程で入力側から出力側へのトルク伝達を促進して、出力トルク増を促進させる。また、エンジンの減速指令に対する変速時には、第２目標回転速度を変速後回転速度よりも低めに設定し、締結側クラッチの締結過程で出力側から入力側へのトルク伝達を促進して、出力トルク減少を促進させる。

（タイムチャート）
次に、本実施形態の踏み込みダウンシフト時の制御を時系列動作模式図に基づき説明すると、図１２は、本実施形態の踏み込みダウンシフト時の時系列動作模式図（タイムチャート）である。
図１２に示すように、準備フェーズでは、入力軸の回転数の目標値を現回転速度よりも高めに設定した目標回転１とし、入力軸の実回転数が目標回転１になるように制御する。イナーシャ＆掛け換えフェーズでは、入出力軸の差回転制御の目標回転を、目標回転１から、変速後回転に近い目標回転２にまでなだらかに繋ぐイナーシャ＆掛け換えフェーズ中目標回転を生成し、これにクラッチの差回転を目標回転２に漸近させる。

（フローチャート）
次に、本実施形態の制御をフローチャートに基づき説明すると、図１３は、本実施形態の制御を説明するフローチャートである。
図１３において、図１０との違いは、ステップＳ３，Ｓ８，Ｓ１４にて制御目標値が入力軸の回転数にかかるものに替わるほかがステップＳ８にて目標回転２を設定した後、ステップＳ２４にて、目標回転１から目標回転２までの軌跡を求め、それに基づいて、その時刻での目標値を演算するところである。
（ブロック図）
次に、本実施形態の制御機能の構成を説明すると、図１４は、本実施形態の制御機能の構成を示したブロック図である。

図１４に示すように、制御の対象を、第１実施形態のクラッチの入出力差回転からクラッチの入力回転に置き換えたもので、第１実施形態との差異のみ説明する。
目標回転演算部Ｂ５´は、第１実施形態の目標差回転演算部Ｂ５に替わるもので、目標差回転演算部Ｂ５と同様、変速制御フェーズと制御対象クラッチ回転に基づいて、それぞれの変速制御に合わせ、目標回転を生成する。このとき、上述のように、入力軸トルクの符号が正の場合には、入力軸回転が制御対象クラッチの出力回転よりも大きくなるように目標回転を設定し、入力軸トルクの符号が負の場合には、入力軸回転が制御対象クラッチの出力回転よりも小さくなるように目標回転を設定する。

回転Ｆ／Ｂ制御部Ｂ７´は、第１実施形態の差回転Ｆ／Ｂ演算部Ｂ７に替わるもので、目標回転に対するフィードバック制御を行ない、Ｆ／Ｂ補正分を生成する。
（作用及び効果）
他は第１実施形態と同様であり、このような構成でも、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

［第３実施形態］
図１５は本発明の第３実施形態に係る自動変速機の変速制御装置及び方法を示す時系列動作模式図（タイムチャート）である。
本実施形態は、第１，２実施形態の構成を、コーストアップに適用した例である。
なお、図１５では、クラッチのトルク容量との比較のため、入力軸トルクを絶対値で表記しているが、実際は、トルクの符号が負、もしくは、０近傍の低トルクである。
第１，２実施形態との差異を説明すると、図１５に示すように、本実施形態では、クラッチ締結容量を減じても、入力軸回転は変速前回転から下がる方向にのみ動作するので、準備フェーズでの目標回転、もしくは、目標差回転と、準備フェーズの終了判断閾値は、変速前回転より低くなるように設定しなければならない。イナーシャ＆掛け換えフェーズ中の目標値（目標回転２、もしくは、目標差回転２）とイナーシャフェーズの終了判断閾値は、変速後回転よりも高めに設定しなければならない。

このような目標値の扱い以外、第１，２実施形態の構成をそのまま適用できるので、他の構成については説明を省略する。
（作用及び効果）
このような構成でも、第１，２実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

［その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上記の各実施形態のうち入力回転を制御するものでは、摩擦係合要素制御手段１０は、入力軸回転速度を制御パラメータとしてクラッチ１，２の制御を行なっているが、入力軸回転速度自体ではなくこれに対応した他の入力部材の回転速度を制御パラメータとしてもよい。また、変速比を制御パラメータとしてクラッチ１，２の制御を行なってもよい。つまり、クラッチの入出力間に差回転を与えることは、見かけ上の変速比を微小に変更することにもなるので、目標変速比を変速前の値或いは変速後の値に対して微小に変更して、変速比が目標変速比となるようにクラッチ１，２の制御を行なうのである。

変速比を制御パラメータとする場合、変速時のクラッチ回転の目標値（制御終了閾値にも相当する）も、入力回転速度から変速比（即ち、目標変速比）となる。
なお、準備フェーズにおける目標変速比（フェーズ終了閾値）は、目標回転速度を変速前入力回転或いは変速後入力回転よりも所定速度だけ高い回転速度に設定する場合には、目標変速比を変速前変速比或いは変速後変速比よりも所定量だけ高い変速比に設定し、目標回転速度を変速前入力回転或いは変速後入力回転よりも所定速度だけ低い回転速度に設定する場合には、目標変速比を変速前変速比或いは変速後変速比よりも所定量だけ低い変速比に設定に設定すればよい。

また、特に、クラッチ２の差回転又はこの差回転に対応する入力回転速度（例えば、入力軸回転速度）を目標値に制御する場合、一定値の目標値ではなく、前述のように、目標値が時間経過に応じて変更する目標値軌跡を設定して、上記の制御パラメータをこの目標値軌跡に追従させる軌跡追従制御により制御を行なうように構成すれば、好みの変速速度や変速時間で制御を実施することが可能になる。

また、各実施形態では、図７に示す自動変速機を例に説明したが、本発明は、図１〜図６を用いて原理的に説明したように、種々の自動変速機の摩擦係合要素の掛け替えに広く適用しうるものである。
つまり、前述のように、２軸型自動変速機以外の方式の自動変速機でも、構成上、特定のギア列の組み合わせにて、直接掛け替えが行なえない場合には、かかる方法を適用可能である。また、その場合、クラッチの入力側回転が、変速機の入力軸回転と同じでなく、所定の変速比にて関連付けられている場合には、その変速比にて補正を行ない、差回転制御を行なう必要がある。また、機構上のトルク分担比が１で無い場合についても同様、掛け替えフェーズでのトルク容量配分比に、この機構上のトルク分担比を補正して、各クラッチの締結容量を決定する必要がある。

本発明の各実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置の基本構成を示すブロック図である。 本発明の各実施形態にかかる自動変速機の変速制御にかかる自動変速機の要部構成例を説明する模式図である。 図２の自動変速機の掛け替えを説明する模式図である。 図２の自動変速機の掛け替えを説明する模式図である。 本発明の各実施形態にかかる自動変速機の変速制御にかかる自動変速機の基本構成を簡略化して示す模式図である。 本発明のかく実施形態にかかる自動変速機の変速制御にかかる自動変速機の基本構成をさらに簡略化して示す模式図である。 本発明の各実施形態にかかる自動変速機の変速制御に適用し得る自動変速機の構成を説明する模式図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置の要部構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御の一例を説明するタイムチャートである。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御を説明するフローチャートである。 本発明の第１実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置の構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の変速制御の一例を説明するタイムチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の変速制御を説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態にかかる自動変速機の変速制御装置の構成を示す制御ブロック図である。 本発明の第３実施形態にかかる自動変速機の変速制御の一例を説明するタイムチャートである。 従来技術を説明するタイムチャートである。 もう一つの従来技術を説明するタイムチャートである。

符号の説明

５１ 入力軸
５２ 第１クラッチ（クラッチ１）
５３ 第２クラッチ（クラッチ２）
５４ 出力軸
６０Ａ 変速ギア機構
６０Ｂ 変速ギア機構
１０ 摩擦係合要素制御手段
１０Ａ 目標値設定手段
１０Ｂ 総トルク容量算出手段
１０Ｃ 配分比設定手段
１０Ｄ 個別トルク容量算出手段
１０Ｅ 調整手段
Ｂ１ 入力信号演算部
Ｂ２ 変速決心演算部
Ｂ３ 変速スケジュール制御部
Ｂ４ 制御対象回転選択部
Ｂ５ 目標差回転演算部
Ｂ５´ 目標回転演算部
Ｂ６ 配分比演算部
Ｂ７ 差回転Ｆ／Ｂ制御部（差回転フィードバック制御部）
Ｂ７´ 回転Ｆ／Ｂ制御部（回転速度フィードバック制御部）
Ｂ８ 加算部
Ｂ９ トルク容量配分部（クラッチ容量配分部）
Ｂ１０ クラッチ１容量→圧変換部
Ｂ１１ クラッチ２容量→圧変換部

Claims (14)

1. 変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機における変速段の切り替え時に、上記複数の摩擦係合要素のうち第１の摩擦係合要素を係合から開放に切り替えると共に第２の摩擦係合要素を開放から係合に切り替える掛け替え制御を行なう変速制御手段を有する、自動変速機の変速制御装置において、
   上記変速制御手段は、上記第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同じ方向になる特定変速時に、上記入力部材の回転速度を変速後に実現すべき回転速度近傍に変更しながら該回転速度変更に伴うイナーシャの補正を実施するイナーシャフェーズと、上記の掛け替え制御を行なう掛け替えフェーズとを同時に行なう
   ことを特徴とする、自動変速機の変速制御装置。
2. 上記変速制御手段による上記特定変速の変速制御は、
   上記第１の摩擦係合要素の回転速度を制御しながら上記経由変速段を設定する準備フェーズと、
   上記準備フェーズの後に実施し、上記のイナーシャフェーズと掛け替えフェーズとを同時に行なうイナーシャ及び掛け替えフェーズと、
   上記イナーシャ及び掛け替えフェーズの後に実施する終了フェーズと、をそなえている
   ことを特徴とする、請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 上記変速制御手段は、
   上記の第１及び第２の摩擦係合要素のいずれかにおける入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転を設定する目標値設定手段と、
   上記目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定する総トルク容量算出手段と、
   上記掛け替えを行なう摩擦係合要素間における個別伝達トルク容量の配分比を設定する配分比設定手段と、
   上記総トルク容量算出手段により算出又は推定された上記総伝達トルク容量と上記配分比設定手段により設定された上記配分比とに基づいて上記の各摩擦係合要素の個別伝達トルク容量を設定する個別伝達トルク容量設定手段と、
   上記個別伝達トルク容量設定手段により設定された上記個別伝達トルク容量に基づいて上記の第１〜３の摩擦係合要素の少なくとも何れかの係合制御量を調整する油圧指令値を出力する調整手段と、をそなえ、
   上記の各フェーズは、上記目標値設定手段，上記総トルク容量算出手段，上記配分比設定手段，上記個別伝達トルク容量設定手段，及び上記調整手段を通じて実施される
   ことを特徴とする、請求項２記載の自動変速機の変速制御装置。
4. 上記準備フェーズでは、
   上記目標値設定手段は、上記第１の摩擦係合要素の入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転数を設定し、
   上記総トルク容量算出手段は、該目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、
   上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素に全てトルク配分するように上記配分比を設定する
   ことを特徴とする、請求項３記載の自動変速機の変速制御装置。
5. 上記イナーシャ及び掛け替えフェーズでは、
   上記目標値設定手段は、上記第２の摩擦係合要素の入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転数を設定し、
   上記総トルク容量算出手段は、該目標差回転を得るために要求される上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定し、
   上記配分比設定手段は、上記第１の摩擦係合要素に全てトルク配分する状態から上記第２の摩擦係合要素に全てトルク配分する状態になるように、上記第１の摩擦係合要素への上記配分比を漸減し、上記第２の摩擦係合要素への上記配分比を漸増する
   ことを特徴とする、請求項３又は４記載の自動変速機の変速制御装置。
6. 上記終了フェーズでは、
   上記配分比設定手段は、上記第２の摩擦係合要素に全てトルク配分するように上記配分比を保持し、
   上記総トルク容量算出手段は、上記第２の摩擦係合要素が完全締結するように上記自動変速機の総伝達トルク容量を増大させる
   ことを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
7. 上記目標値設定手段は、上記イナーシャ及び掛け替えフェーズでは、上記第２の摩擦係合要素の変速後入力回転速度推定値から、上記第２の摩擦係合要素の入出力間の回転速度差の目標値である目標差回転数を設定し、
   上記総トルク容量算出手段は、上記第２の摩擦係合要素の入出力間の実回転速度差が上記目標差回転数に漸近するように上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出又は推定する
   ことを特徴とする、請求項３〜６の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
8. 上記目標値設定手段は、上記イナーシャ及び掛け替えフェーズで、上記第２の摩擦係合要素の変速後入力回転速度推定値もしくは変速後の変速比のいずれかの値について、変速前の値から変速後の値までの上記目標値の軌跡を作成し、
   上記総トルク容量算出手段は、上記第２の摩擦係合要素の入出力間の実回転速度差が上記目標値に追従するように上記自動変速機の総伝達トルク容量を算出する
   ことを特徴とする、請求項３〜５の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
9. 上記変速制御手段は、上記イナーシャ及び掛け替えフェーズにおいて、上記第２の摩擦係合要素の入力回転数もしくは入出力差回転数が予め設定された制御終了閾値になったら上記イナーシャ及び掛け替えフェーズを終了する
   ことを特徴とする、請求項３〜８の何れか１項に記載の自動変速機の変速制御装置。
10. 上記変速制御手段では、上記目標値設定手段において、制御対象の摩擦係合要素の出力軸回転数と、該制御対象の摩擦係合要素の上記目標差回転数とから、該制御対象の摩擦係合要素の入力回転速度に対する目標値である目標入力回転数を設定し、該制御対象の摩擦係合要素の実入力回転数が該目標入力回転数に一致するよう制御する
    ことを特徴とする、請求項３〜９の何れか1項に記載の自動変速機の変速制御装置。
11. 上記変速制御手段は、変速の無い定常走行時にも、上記の第１及び２の摩擦係合要素の少なくとも何れかの係合制御量を調整し、該定常走行時に、上記配分比設定手段は、現在要求されている変速段を構成維持するための摩擦係合要素が主となるよう配分比を設定する
    ことを特徴とする、請求項３〜１０の何れか1項に記載の自動変速機の変速制御装置。
12. 上記特定変速は、パワーオフアップシフトが含まれている
    ことを特徴とする、請求項３〜１１の何れか1項に記載の自動変速機の変速制御装置。
13. 変速段に応じて複数の摩擦係合要素の何れかを係合させてエンジンから入力部材に入力された回転を適宜変速して出力する自動変速機における変速段の切り替え時に、上記複数の摩擦係合要素のうち第１の摩擦係合要素を係合から開放に切り替えると共に第２の摩擦係合要素を開放から係合に切り替える掛け替え制御を行なう、自動変速機の変速制御方法において、
    上記第１の摩擦係合要素の開放に伴い自発的に生じる回転変化と変速制御の結果生じる回転変化とが同じ方向になる特定変速時に、上記入力部材の回転速度を変速後に実現すべき回転速度近傍に変更しながら該回転速度変更に伴うイナーシャの補正を実施するイナーシャフェーズと、上記の掛け替え制御を行なう掛け替えフェーズとを同時に行なう
    ことを特徴とする、自動変速機の変速制御方法。
14. 上記特定変速の変速制御は、
    上記第１の摩擦係合要素の回転速度を制御しながら上記経由変速段を設定する準備フェーズと、
    上記準備フェーズの後に実施し、上記のイナーシャフェーズと掛け替えフェーズとを同時に行なうイナーシャ及び掛け替えフェーズと、
    上記イナーシャ及び掛け替えフェーズの後に実施する終了フェーズと、をそなえている
    ことを特徴とする、請求項１３記載の自動変速機の制御方法。

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