JP4400639B2 - 自動変速機の油圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に搭載される自動変速機の変速制御を行うための油圧制御装置に係る。特に、本発明は、変速機が変速動作を行う際の変速ショックを抑制するための対策に関する。

従来より、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。

車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチ及びブレーキと遊星歯車装置とを用いてギヤ段（以下、変速段と呼ぶ場合もある）を設定する遊星歯車式変速機や、変速比を無段階に調整するベルト式無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）等が知られている。

上記遊星歯車式の自動変速機が搭載された車両においては、車速とアクセル開度（またはスロットル開度）に応じた最適なギヤ段を得るための変速線（ギヤ段の切り換えライン）を有する変速マップがＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等に記憶されており、変速マップを参照して車速及びアクセル開度に基づいて目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段が得られるように、摩擦係合要素である上記クラッチやブレーキを、所定状態に係合または解放することによってギヤ段（変速段）を自動的に設定している。

また、この種の自動変速機が搭載された車両においては、運転者により操作されるシフトレバーが設けられており、そのシフトレバーを操作することにより、自動変速機のシフトポジションを、例えばＰ位置（パーキングレンジ）、Ｒ位置（後進走行レンジ）、Ｎ位置（ニュートラルレンジ）、Ｄ位置（前進走行レンジ）等に切り変えることができる。更に、近年では、手動変速機能付きの自動変速機（所謂シーケンシャルモード付き自動変速機）も実用化されており、上記シフトレバーの操作によって自動変速機の変速段を任意に切り換えることも可能になっている。

また、この種の自動変速機において、アクセルＯＦＦ状態での減速時に、車速をパラメータとして予め定められた変速条件に従ってシフトダウン変速を行う所謂コーストダウン変速を行うようにしたものが知られている。下記の特許文献１に記載の変速制御装置はその一例であって、車両の減速時に２段階以上の下側への変速段（変速比が大きくなる変速段）へ変速する多段のシフトダウン変速が必要となった場合には、中間の変速段を飛び越してシフトダウン変速する「飛び変速」を行うことにより、変速時間を短縮化するようになっている。

しかしながら、ダウン変速の種類によっては、上記「飛び変速」を行った場合に、摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）の解放や係合のタイミングがずれてしまい（係合側にトルク容量が得られる時間が経過するまでに係合動作等が行われてしまい）、エンジンが吹き上がったりトルクが抜けたりして変速ショックを生じることがある。

この不具合を回避するためには、例えば下記の特許文献２に開示されているように、１段ずつシフトダウン変速を行う「単変速（順番変速とも呼ばれる）」を繰り返して多段のシフトダウン変速動作を行うことにが好ましい。
特許第２９１７６０１号公報 特開２００５−３４４７７３号公報

しかしながら、上述したような「単変速」を行うものにあっては、総変速時間が長くなるため、例えば車両の減速度が比較的高い場合などにあっては、車速に応じた適切な変速段を得ることができなくなる可能性があった。

具体的に、被駆動状態（パワーオフ：エンジンが駆動輪側によって駆動される状態）でのダウンシフトの変速タイミングは、上述した如く、一般に車速のみをパラメータとして設定される。

このため、例えば、変速マップに基づいて「４速」の変速信号が出力されており、実際の変速機の変速段も「４速」となっている状態から車両が減速していった場合、変速マップ上で「４速→３速」の変速線を跨ぐ状況となって「３速」の変速信号が出力される。この際、変速機の変速段も「３速」となるようにクラッチやブレーキの解放動作及び係合動作（クラッチツークラッチの変速動作）が開始され、これにより変速動作が開始される。

このような状況で、車両が比較的高い減速度で減速していくと、この「３速」への変速動作が完了していない状況（上記クラッチやブレーキの解放動作及び係合動作の途中）で、車速の低下に伴って変速マップ上で「３速→２速」の変速線を跨ぐ状況となって「２速」の変速要求が出力される。ところが、未だ変速機は「３速」への変速動作が完了していないため、この「３速」への変速動作が完了するのを待って、「２速」への変速動作（２速へのクラッチやブレーキの解放動作及び係合動作）が開始されることになる。つまり、変速機の変速段が、車速に応じた適切な変速段よりも高い変速段（変速比の低い変速段）において変速動作が行われることになる。

このような状況では、車速の低下に伴ってタービン回転数（変速機の入力回転数）も低下した状態にあり、トルクコンバータによるトルク増幅量が大きくなっており、「３速」への変速動作が完了した後の「２速」への変速動作時にタービン回転数が上昇した（吹け上がった）状態で「２速」へのクラッチやブレーキの係合動作が行われることになるため、所謂パワーオンダウンシフトと同様の現象が生じ、車両が前進側へ押し出されるような変速ショックを引き起こしてしまう可能性があった。このように、従来の「単変速」の動作にあっては、適切な変速段への変速動作に遅れが生じると共に、上記変速ショックの発生に伴いドライバビリティが悪化してしまうといった不具合を招いていた。このような課題は、自動変速機のギヤ段の数が多いほど顕著となる。特に、近年の自動変速機における変速段数の多段化に伴い、上記不具合が生じやすい状況となってきている。

また、車両の減速時に上記シフトレバーの操作によって自動変速機の変速段を低い変速段に切り換えていく場合（上記シーケンシャルモードでのシフトダウン動作時）にあっても、上記と同様に、車速に応じた適切な変速段が得られないことに伴う上記不具合が生じる可能性があった。

尚、上記「単変速」を行うものにおける不具合は、上述したような変速動作の途中で次の変速段への変速要求が生じる場合に限らず、上記被駆動状態（パワーオフ状態）であって、車両の減速度が比較的高い場合における変速タイミング（変速動作が行われていない状況で変速要求が生じたタイミング）にも生じる可能性がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、所謂パワーオフダウンシフトの如く、車速が低下しながら変速機が変速される場合における変速ショックを抑制することが可能な自動変速機の油圧制御装置を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、パワーオフ時に変速要求が生じる状況（変速要求が生じる可能性のある状況）にあっては、その要求変速段への変速動作が迅速に行えるように、その変速段で使用する摩擦係合要素に対して予め係合準備油圧を供給しておき、次変速段で使用する摩擦係合要素の係合開始に至るまでの時間を短縮化できるようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置を前提とする。この自動変速機の油圧制御装置に対し、次変速推定手段及び次変速準備手段を備えさせている。次変速推定手段は、パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中で、この変速動作によって設定される変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する。また、次変速準備手段は、上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速動作を継続しながらも、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる。そして、上記「次変速段」への変速要求が行われた場合に、上記係合直前の状態まで作動させていた摩擦係合要素の係合動作を開始する構成としている。

この特定事項により、パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中において「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを次変速推定手段が推定した場合、未だ「次変速段」への変速要求が生じていない状況であっても、この「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧の供給動作を開始する。つまり、上記変速動作（「次変速段」よりも高い変速段での変速動作）を継続して行いつつも、「次変速段」で係合されるべき摩擦係合要素の係合側への作動を開始させる。この場合、実際には、「次変速段」で係合されるべき摩擦係合要素の係合までは達しない油圧を供給しておき、例えば摩擦係合要素を係合直前の状態（所謂ピストンストロークエンドの直前位置）まで作動させておく。このため、その後に「次変速段」への変速要求が生じるなどした場合、摩擦係合要素は既に係合直前の状態まで作動していることになり、この変速要求の発生の後、「次変速段」への変速動作が迅速に行えることになる。従って、複数段階でシフトダウン動作が行われる状況であっても、総変速時間の短縮化を図ることができる。その結果、例えば車両の減速度が比較的高い状況で、複数段階でシフトダウン動作が行われる場合であっても、車速に応じた適切な変速段を得ることが可能になり、上記変速ショックを抑制することができる。

また、この解決手段にあっては、「次変速段」への変速要求が生じた時点において、未だ上記パワーオフダウンシフト時における変速動作（「次変速段」よりも高い変速段での変速動作）が完了していない状況であったとしても、「次変速段」への変速動作を行うのに十分な係合準備油圧の供給が完了している場合には、現在実行中の上記変速動作を完了させることなしに、「次変速段」への変速動作を開始（この「次変速段」で係合されるべき摩擦係合要素の係合動作を開始）させるようにしてもよい。

上記目的を達成するための他の解決手段としては以下のものも挙げられる。つまり、複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置を前提とする。この自動変速機の油圧制御装置に対し、次変速推定手段及び次変速準備手段を備えさせている。次変速推定手段は、パワーオフ時に、現変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する。また、次変速準備手段は、上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる。そして、上記「次変速段」への変速要求が行われた場合に、上記係合直前の状態まで作動させていた摩擦係合要素の係合動作を開始する構成としている。
更に、上記目的を達成するための他の解決手段としては以下のものも挙げられる。複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置を前提とする。この自動変速機の油圧制御装置に対し、次変速推定手段及び次変速準備手段を備えさせている。次変速推定手段は、パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中で、この変速動作によって設定される変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する。また、次変速準備手段は、上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速動作を継続しながらも、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる。そして、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合、上記変速動作が行われている変速段への変速動作が完了した後に、上記係合直前の状態まで作動させていた摩擦係合要素の係合動作を開始する構成としている。
また、複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置を前提とする。この自動変速機の油圧制御装置に対し、次変速推定手段及び次変速準備手段を備えさせている。次変速推定手段は、パワーオフ時に、現変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する。また、次変速準備手段は、上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる。そして、変速動作が行われている状態で上記係合準備油圧供給動作が開始され、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合、その変速動作が完了した後に、上記係合直前の状態まで作動させていた摩擦係合要素の係合動作を開始する構成としている。
また、複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置を前提とする。この自動変速機の油圧制御装置に対し、次変速推定手段及び次変速準備手段を備えさせている。次変速推定手段は、パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中で、この変速動作によって設定される変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する。また、次変速準備手段は、上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速動作を継続しながらも、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる。そして、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合、上記係合準備油圧供給動作を開始した時点において変速動作が行われている変速段への変速動作が完了する前に、「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧供給動作による所定の係合準備油圧の供給が完了した場合には、上記変速動作の完了を待つことなく、上記「次変速段」において係合される摩擦係合要素の係合動作を開始する構成としている。
上記係合準備油圧の供給が完了した場合に変速動作の完了を待つことなく上記「次変速段」において係合される摩擦係合要素の係合動作を開始する構成とした場合には、変速指示による変速制御動作としては上記「単変速」としながらも、自動変速機の変速動作としては、「飛び変速」に近似した変速動作を行うことになる。そして、この「飛び変速」に近似した変速動作であるにも拘わらず、「次変速段」への変速動作は、予め変速準備のために供給されていた係合準備油圧の供給動作が完了した後に行われている。従って、従来の「飛び変速」において生じていた摩擦係合要素の係合動作の遅れを招くことなく、中間のギヤ段を飛び越してシフトダウン変速を行うことができ、変速ショックの抑制によるドライバビリティの改善と、「次変速段」への迅速な変速動作とを両立することが可能となる。尚、上記「所定の係合準備油圧」とは、例えば「次変速段」で係合されるべき摩擦係合要素が係合直前の状態（ピストンストロークエンドの直前位置）まで移動する油圧である。

上記次変速推定手段によって「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定するようにした上記解決手段において、次変速推定手段の推定動作として具体的には以下のものが挙げられる。先ず、車両が所定減速度よりも高い減速度で減速されている状態が所定時間継続された場合に、「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを上記次変速推定手段が推定するようにした構成である。これは、例えば車速センサやＧセンサなどのように車両の減速度に応じた検出値を得ることができるセンサ類の出力値に基づいて車両の減速度を認識し、この減速度が比較的高い場合には、「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定することになる。尚、上記「所定減速度」及び「所定時間」は実験等によって経験的に設定される値である。

また、次変速推定手段の他の推定動作としては以下のものが挙げられる。つまり、車両の車速が、予め設定された次変速油圧供給開始車速よりも高い状態から低い状態に移行した場合に、「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを上記次変速推定手段が推定するようにした構成である。

上記次変速油圧供給開始車速の設定手法として具体的には、パワーオフダウンシフト時における「次変速段」に対応した「次変速対応車速」に対し、現在の車両の減速度が継続されると仮定した場合に、車速が上記「次変速対応車速」に達する時点から、この「次変速段」を成立させるために係合状態となる摩擦係合要素が解放状態から係合状態となるまでに要する時間だけ遡ったタイミングでの車速として設定するようにしている。

このように、車両の減速度や、現車速と上記次変速油圧供給開始車速との比較により、「次変速段」への変速要求が生じる可能性があるか否かを推定するようにしているので、この推定動作に高い信頼性を得ることができ、車速に応じた適切な変速段を得ることによる変速ショックの抑制効果を確実に奏することが可能になる。

また、上記係合準備油圧の供給動作を開始した後、「次変速段」への変速要求が生じなかった場合や、この「次変速段」への変速要求が解除された場合の動作としては以下のものが挙げられる。

上記係合準備油圧供給動作を開始した時点において変速動作が行われている変速段への変速動作が完了する前に、次変速推定手段による「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることの推定が解除された場合には、「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧をドレーンする構成としている。

この特定事項によれば、「次変速段」で係合されるべき摩擦係合要素に対する油圧供給を必要以上に行うことを回避でき、また、必要のない「次変速段」への変速動作を未然に防止することができて、油圧回路全体としての元圧（ライン圧）が必要以上に上昇してしまうことを抑制でき、また、自動変速機の変速動作の信頼性を高めることができる。このため、油温上昇の抑制や、摩擦係合要素の使用頻度の削減化を図ることができる。

また、次変速準備手段による変速準備のための動作として、「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始するタイミングと略同タイミングで、上記「次変速段」よりも更に変速比の大きな「次々変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対しても変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始させるようにしてもよい。これによれば、複数段階でシフトダウン動作が行われる状況における総変速時間の短縮化を図ることができる。

本発明では、パワーオフ時に次変速段側への変速要求が生じる状況にあっては、その要求変速段への変速動作が迅速に行えるように予め係合準備油圧を供給しておき、次変速段への変速要求後に、この次変速段で使用する摩擦係合要素の係合開始に至るまでの時間を短縮化できるようにしている。このため、例えば車両の減速度が比較的高い状況で、複数段階でシフトダウン動作が行われる場合であっても、変速動作に遅れを生じさせることなく、車速に応じた適切な変速段を得ることが可能になり、変速ショックを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態において特徴とする制御であるパワーオフダウンシフト制御について説明する前に、車両のパワートレーン及び自動変速機の基本動作等について説明する。

図１は、本実施形態における車両のパワートレーンを示す概略構成図、図２は、図１の自動変速機２の一例を示すスケルトン図、図３は、図１および図２の変速機構部３０を模式的に示す斜視図である。

図中、１はエンジン、２は自動変速機、３はエンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）、４はトランスミッション制御装置（変速機ＥＣＵ）である。

−エンジン１−
エンジン１は、外部から吸入する空気と燃料噴射弁５から噴射される燃料とを適宜の比率で混合した混合気を燃焼させることにより、回転動力を発生するものである。この燃料噴射弁５は、エンジン制御装置３により制御される。

−自動変速機２−
自動変速機２は、主として、トルクコンバータ２０、変速機構部３０、油圧制御装置４０、オイルポンプ６０を含んで構成されており、前進８段、後進１段の変速が可能になっている。

トルクコンバータ２０は、エンジン１に回転連結されるもので、ポンプインペラ２１、タービンランナ２２、ステータ２３、ワンウェイクラッチ２４、ステータシャフト２５、ロックアップクラッチ２６を含む。

ワンウェイクラッチ２４は、ステータ２３を自動変速機２のケース２ａに一方向の回転のみ許容して支承するものである。ステータシャフト２５は、ワンウェイクラッチ２４のインナレースを自動変速機２のケース２ａに固定するものである。

ロックアップクラッチ２６は、トルクコンバータ２０のポンプインペラ２１とタービンランナ２２とを直結可能とするものであり、必要に応じて、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とを直結する係合状態と、ポンプインペラ２１とタービンランナ２２とを切り離す解放状態と、係合状態と解放状態との中間の半係合状態とに切り換えられる。

このロックアップクラッチ２６の係合力制御は、ロックアップコントロールバルブ２７でポンプインペラ２１とタービンランナ２２とに対する作動油圧をコントロールすることによって行われる。

変速機構部３０は、トルクコンバータ２０から入力軸９に入力される回転動力を変速して出力軸１０に出力するものであって、図２および図３に示すように、フロントプラネタリ３１と、リアプラネタリ３２と、中間ドラム３３と、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４と、第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２とを含む構成となっている。

フロントプラネタリ３１は、ダブルピニオンタイプと呼ばれる歯車式遊星機構とされており、第１サンギアＳ１と、第１リングギアＲ１と、複数個のインナーピニオンギアＰ１と、複数個のアウターピニオンギアＰ２と、第１キャリアＣＡ１とを含む構成である。

なお、第１サンギアＳ１は、自動変速機２のケース２ａに固定されて回転不可能とされ、第１リングギアＲ１は、中間ドラム３３に第３クラッチＣ３を介して一体回転可能な状態または相対回転可能な状態に支持され、第１リングギアＲ１の内径側に第１サンギアＳ１が同心状に挿入されている。

複数個のインナーピニオンギアＰ１および複数個のアウターピニオンギアＰ２は、第１サンギアＳ１と第１リングギアＲ１との対向環状空間の円周数ヶ所に介装されており、複数個のインナーピニオンギアＰ１は第１サンギアＳ１に噛合され、また、複数個のアウターピニオンギアＰ２はインナーピニオンギアＰ１と第１リングギアＲ１とに噛合されている。

第１キャリアＣＡ１は、両ピニオンギアＰ１，Ｐ２を回転可能に支持するもので、この第１キャリアＣＡ１の中心軸部が入力軸９に一体的に連結され、第１キャリアＣＡ１において両ピニオンギアＰ１，Ｐ２を支持する各支持軸部が第４クラッチＣ４を介して中間ドラム３３に一体回転可能な状態または相対回転可能な状態に支持されている。

また、中間ドラム３３は、第１リングギアＲ１の外径側に回転可能に配置されており、第１ブレーキＢ１を介して自動変速機２のケース２ａに回転不可能な状態または相対回転可能な状態に支持されている。

リアプラネタリ３２は、ラビニオタイプと呼ばれる歯車式遊星機構とされており、大径の第２サンギアＳ２と、小径の第３サンギアＳ３と、第２リングギアＲ２と、複数個のショートピニオンギアＰ３と、複数個のロングピニオンギアＰ４と、第２キャリアＣＡ２とを含む構成である。

なお、第２サンギアＳ２は、中間ドラム３３に連結され、第３サンギアＳ３は、第１クラッチＣ１を介してフロントプラネタリ３１の第１リングギアＲ１に一体回転可能または相対回転可能に連結され、第２リングギアＲ２は、出力軸１０に一体に連結されている。

また、複数個のショートピニオンギアＰ３は、第３サンギアＳ３に噛合され、複数個のロングピニオンギアＰ４は、第２サンギアＳ２および第２リングギアＲ２に噛合するとともにショートピニオンギアＰ３を介して第３サンギアＳ３に噛合されている。

さらに、第２キャリヤＣＡ２は、複数個のショートピニオンギアＰ３および複数個のロングピニオンギアＰ４を回転可能に支持するもので、その中心軸部が第２クラッチＣ２を介して入力軸９に連結され、この第２キャリアＣＡ２において各ピニオンギアＰ３，Ｐ４を支持する各支持軸部が、第２ブレーキＢ２およびワンウェイクラッチＦ１を介して自動変速機２のケース２ａに支持されている。

そして、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４および第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２は、オイルの粘性を利用した湿式多板摩擦係合装置とされている。

第１クラッチＣ１は、リアプラネタリ３２の第３サンギアＳ３をフロントプラネタリ３１の第１リングギアＲ１に対して一体回転可能な係合状態または相対回転可能な解放状態とするものである。

第２クラッチＣ２は、リアプラネタリ３２の第２キャリヤＣＡ２を入力軸９に対して一体回転可能な係合状態または相対回転可能な解放状態とするものである。

第３クラッチＣ３は、フロントプラネタリ３１の第１リングギアＲ１を中間ドラム３３に対して一体回転可能な係合状態または相対回転可能な解放状態とするものである。

第４クラッチＣ４は、フロントプラネタリ３１の第１キャリアＣＡ１を中間ドラム３３に対して一体回転可能な係合状態または相対回転可能な解放状態とするものである。

第１ブレーキＢ１は、中間ドラム３３を自動変速機２のケース２ａに対して一体化して回転不可能な係合状態または相対回転可能な解放状態とするものである。

第２ブレーキＢ２は、リアプラネタリ３２の第２キャリアＣＡ２を自動変速機２のケース２ａに対して一体化して回転不可能な係合状態または相対回転可能な解放状態とするものである。

ワンウェイクラッチＦ１は、リアプラネタリ３２の第２キャリアＣＡ２の一方向のみの回転を許容するものである。

油圧制御装置４０は、変速機構部３０の変速動作を制御するもので、図４に示すように、主として、圧力制御弁４１、マニュアルバルブ４２、複数のリニアソレノイドバルブＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＣ３，ＳＬＣ４，ＳＬＢ１、Ｂ２コントロールバルブ４４、フェールセーフバルブとしてのカットオフバルブ４５，４６，４７、切換弁４８，４９等を含む構成になっている。

圧力制御弁４１は、オイルポンプ６０からの油圧を所定のライン圧に制御してマニュアルバルブ４２のポートＰＬに供給するものである。

マニュアルバルブ４２は、運転者によるシフトレバーの操作に対応したニュートラルレンジＮ、前進走行レンジＤまたは後進走行レンジＲを確保するために、適宜、ポートＤからリニアソレノイドバルブＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＣ３，ＳＬＣ４，ＳＬＢ１に、またポートＲからＢ２コントロールバルブ４４にそれぞれ作動油圧を供給するものである。

複数のリニアソレノイドバルブＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＣ３，ＳＬＣ４，ＳＬＢ１は、変速機構部３０における第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４ならびに第１ブレーキＢ１を個別に駆動するもので、その基本構成は公知の構成とされるので、ここでは詳細な図示や説明を割愛する。

なお、リニアソレノイドバルブＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＣ３，ＳＬＣ４，ＳＬＢ１の符号の意味は、それぞれ対応する各油圧式摩擦係合要素（第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４ならびに第１ブレーキＢ１）を示す参照符号をＳＬの後に付加して表示している。

この各リニアソレノイドバルブＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＣ３，ＳＬＣ４，ＳＬＢ１のソレノイド（符号省略）が、トランスミッション制御装置４から供給される制御信号（制御電流）に応じて作動して、図示していない弁体を圧縮バネのバネ力とバランスする位置まで移動させ、必要なポートを開閉、または開度を増減調整する。

Ｂ２コントロールバルブ４４は、第２ブレーキＢ２を駆動するものである。

第１のカットオフバルブ４５は、第１クラッチＣ１とリニアソレノイドバルブＳＬＣ１との間に介装されており、二つの入力ポートに共に油圧が供給されたときにリニアソレノイドバルブＳＬＣ１から出力ポートを経由して第１クラッチＣ１へ供給する油圧を遮断して、ドレンポートから自動変速機２のケース２ａ内に排出するフェールセーフバルブとして構成されている。

第２のカットオフバルブ４６は、第４クラッチＣ４とリニアソレノイドバルブＳＬＣ４との間に介装されており、単一の入力ポートにリニアソレノイドバルブＳＬＣ３から油圧が供給されたときにリニアソレノイドバルブＳＬＣ４から出力ポートを経由して第４クラッチＣ４へ供給する油圧を遮断して、ドレンポートから自動変速機２のケース２ａ内に排出するフェールセーフバルブとして構成されている。

第３のカットオフバルブ４７は、第１ブレーキＢ１とリニアソレノイドバルブＳＬＢ１との間に介装されており、二つの入力ポートのいずれか一方にリニアソレノイドバルブＳＬＣ３またはＳＬＣ４から油圧が供給されたときにリニアソレノイドバルブＳＬＢ１から出力ポートを経由して第１ブレーキＢ１へ供給する油圧を遮断して、ドレンポートから自動変速機２のケース２ａ内に排出するフェールセーフバルブとして構成されている。

切換弁４８，４９は、リニアソレノイドバルブＳＬＢ１と第１カットオフバルブ４５の一方入力ポートとの間に直列に配置されている。

第１切換弁４８の二つの入力ポートには、リニアソレノイドバルブＳＬＢ１の油圧配管とリニアソレノイドバルブＳＬＣ４の油圧配管とが並列に接続されている。また、第２切換弁４９の二つの入力ポートには、第１切換弁４８の出力配管とリニアソレノイドバルブＳＬＣ３の油圧配管とが並列に接続されている。これら第１、第２切換弁４８，４９は、そのいずれか一方の入力ポートに油圧が供給されたときに、当該供給された油圧を出力ポートから出力するものである。

−エンジン制御装置３、トランスミッション制御装置４−
エンジン制御装置３およびトランスミッション制御装置４は、一般的に公知のＥＣＵ（Electronic Control Unit）とされ、共に略同様のハードウエア構成になっている。この実施形態では、トランスミッション制御装置４の具体構成を、図５に示して以下で説明する。

トランスミッション制御装置４は、油圧制御装置４０を制御することにより変速機構部３０における適宜の変速段つまり動力伝達経路を成立させるものである。

つまり、トランスミッション制御装置４は、図５に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）５１と、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）５２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５３と、バックアップＲＡＭ５４と、入力インタフェース５５と、出力インタフェース５６とを双方向性バス５７によって相互に接続した構成になっている。

ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶された各種制御プログラムや制御マップに基づいて演算処理を実行する。ＲＯＭ５２には、変速機構部３０の変速動作を制御するための各種制御プログラムが記憶されている。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリである。バックアップＲＡＭ５４は、各種の保存すべきデータを記憶する不揮発性のメモリである。

入力インタフェース５５には、少なくとも、エンジン回転速度センサ９１、入力軸回転数センサ９２、出力軸回転数センサ９３、シフトポジションセンサ９４、アクセル開度センサ９５、Ｇセンサ９６、車速センサ９７、ブレーキペダルセンサ９８、ブレーキマスタシリンダ圧センサ９９等が接続されている。また、出力インタフェース５６には、少なくとも、油圧制御装置４０の構成要素（圧力制御弁４１、マニュアルバルブ４２、リニアソレノイドバルブＳＬＣ１，ＳＬＣ２，ＳＬＣ３，ＳＬＣ４，ＳＬＢ１、Ｂ２コントロールバルブ４４）や、ロックアップクラッチ２６の油圧制御用のロックアップコントロールバルブ２７が接続されている。

なお、エンジン回転速度センサ９１は、エンジン１の回転が伝達されるトルクコンバータ２０のポンプインペラ２１の回転速度をエンジン回転速度として検出するものである。入力軸回転数センサ９２は、入力軸９の回転数（ＮＴ）を検出するものである。出力軸回転数センサ９３は、出力軸１０の回転数（ＮＯ）を検出するものである。シフトポジションセンサ９４は、後述するシフトレバーの操作位置を検知するものである。アクセル開度センサ９５は、アクセルペダルの踏み込み量を検出するものである。Ｇセンサ９６は、車両の前後左右の加速度を検出するものである。車速センサ９７は車両の走行速度を検出するものである。ブレーキペダルセンサ９８はブレーキペダルがＯＮ操作（制動操作）された際にブレーキＯＮ信号を出力するものである。ブレーキマスタシリンダ圧センサ９９は、このブレーキペダルがＯＮ操作された際のペダル踏み込み量をブレーキマスタシリンダ圧から求め、これにより、ドライバの制動要求度合いを検出するようになっている。

なお、トランスミッション制御装置４は、エンジン制御装置３との間で送受信可能に接続されており、必要に応じてエンジン制御装置３からエンジン制御に関する種々の情報を取得するようになっている。

ここで、上述した変速機構部３０における各変速段を成立させる条件について、図６および図７に示している。

図６は、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦ１における係合状態または解放状態と各変速段との関係を示す係合表である。この係合表において、○印は「係合状態」、×印は「解放状態」、◎印は「エンジンブレーキ時に係合状態」、△印は「駆動時のみ係合状態」を示す。

図７は、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦ１の係合により成立される変速段（第１速段〜第８速段、後進段）と、そのときの前後二つのプラネタリ３１，３２における各構成要素の回転数比との関係を示す速度線図である。

この図７において、各縦軸方向は二つのプラネタリ３１，３２における各構成要素の速度比であり、各縦軸の間隔は、各要素のギア比に応じて設定される。また、第１〜第４クラッチＣ１〜Ｃ４、第１，第２ブレーキＢ１，Ｂ２およびワンウェイクラッチＦ１が係合される点に、Ｃ１〜Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２、Ｆ１を記入している。

さらに、図７に記載している入力１〜入力４とは、入力軸９からの回転動力の入力位置を示し、また、図７に記載している出力とは、出力軸１０に出力させる回転動力の出力位置を示している。

また、車両の運転席の近傍には図８に示すシフト装置７が配置されている。このシフト装置７にはシフトレバー７１が変位可能に設けられている。また、シフト装置７には、リバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、及び、シーケンシャル（Ｓ）位置が設定されており、ドライバが所望の変速位置へシフトレバー７１を変位させることが可能となっている。これらリバース（Ｒ）位置、ニュートラル（Ｎ）位置、ドライブ（Ｄ）位置、シーケンシャル（Ｓ）位置（下記の「＋」位置及び「−」位置も含む）の各変速位置は、上記シフトポジションセンサ９４によって検出される。

以下、シフトレバー７１の変速位置が選択される状況と、そのときの自動変速機２の動作態様について各変速位置（「Ｎ位置」、「Ｒ位置」、「Ｄ位置」「Ｓ位置」）ごとに説明する。

「Ｎ位置」は、自動変速機２の入力軸９と出力軸１０との連結を切断する際に選択される位置であり、シフトレバー７１が「Ｎ位置」に操作されると、自動変速機２のクラッチＣ１〜Ｃ４、ブレーキＢ１，Ｂ２の全てが解放される（図６参照）。

「Ｒ位置」は、車両を後退させる際に選択される位置であり、シフトレバー７１がこのＲ位置に操作されると、自動変速機２は後進ギヤ段に切り換えられる。

「Ｄ位置」は、車両を前進させる際に選択される位置であり、シフトレバー７１がこのＤ位置に操作されると、車両の運転状態などに応じて、自動変速機２の複数の前進ギヤ段（前進８速）が自動的に変速制御される。

「Ｓ位置」は、複数の前進ギヤ段（前進８速）の変速動作をドライバが手動によって行う際に選択される位置（マニュアル変速位置）であって、このＳ位置の前後に「−」位置及び「＋」位置が設けられている。「＋」位置は、マニュアルアップシフトのときにシフトレバー７１が操作される位置であり、「−」位置は、マニュアルダウンシフトのときにシフトレバー７１が操作される位置である。そして、シフトレバー７１がＳ位置にあるときに、シフトレバー７１がＳ位置を中立位置として「＋」位置または「−」位置に操作されると、自動変速機２の前進ギヤ段がアップまたはダウンされる。具体的には、「＋」位置への１回操作ごとにギヤ段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→・・→８ｔｈ）される。一方、「−」位置への１回操作ごとにギヤ段が１段ずつダウン（例えば８ｔｈ→５ｔｈ→・・→１ｓｔ）される。

−変速制御−
次に、上述の如く構成された自動変速機２の変速制御に用いられる変速マップについて図９を参照して説明する。

図９に示す変速マップは、車速及びアクセル開度をパラメータとし、それら車速及びアクセル開度に応じて、適正なギヤ段を求めるための複数の領域が設定されたマップであって、上記トランスミッション制御装置４のＲＯＭ５２内に記憶されている。変速マップの各領域は複数の変速線（ギヤ段の切り換えライン）によって区画されている。

なお、図９に示す変速マップにおいて、シフトアップ線（変速線）を実線で示し、シフトダウン線（変速線）を破線で示している。また、シフトアップ及びシフトダウンの各切り換え方向を図中に数字と矢印とを用いて示している。

次に、変速制御の基本動作について説明する。

トランスミッション制御装置４は、車速センサ９７の出力信号から車速を算出するとともに、アクセル開度センサ９５の出力信号からアクセル開度を算出し、それら車速及びアクセル開度に基づいて、図９の変速マップを参照して目標ギヤ段を算出し、その目標ギヤ段と現状ギヤ段とを比較して変速操作が必要であるか否かを判定する。

その判定結果により、変速の必要がない場合（目標ギヤ段と現状ギヤ段とが同じで、ギヤ段が適切に設定されている場合）には、現状ギヤ段を維持するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を自動変速機２の油圧制御装置４０に出力する。

一方、目標ギヤ段と現状ギヤ段とが異なる場合には変速制御を行う。例えば、自動変速機２のギヤ段が「５速」の状態で走行している状況から、車両の走行状態が変化して、例えば図９に示す点Ａから点Ｂに変化した場合、シフトダウン変速線［５→４］を跨ぐ変化となるので、変速マップから算出される目標ギヤ段が「４速」となり、その４速のギヤ段を設定するソレノイド制御信号（油圧指令信号）を自動変速機２の油圧制御装置４０に出力して、５速のギヤ段から４速のギヤ段への変速（５→４ダウン変速）を行う。

−パワーオフダウンシフト制御−
次に、上述の如く構成された自動変速機２において特徴とする動作であるパワーオフダウンシフト制御に関する複数の実施形態について説明する。尚、以下の説明では、パワーオフダウンシフト時における変速動作が行われている際の変速前の変速段を「前変速段」と呼び、変速中の変速段（現在成立させようとしている変速段）を「変速中変速段」と呼び、上記「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中で、この「変速中変速段」よりも低い変速段（変速比の大きな変速段：例えば１段低い変速段）への変速要求が生じた際のその変速段を「次変速段」と呼ぶこととする。

（第１実施形態）
本第１実施形態は、パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中（上記「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中）で、この変速動作によって設定される変速段よりも変速比の大きな変速段（上記「次変速段」）への変速要求が生じる可能性があることを推定し、それに従って油圧制御を行うものである。また、本実施形態では、パワーオフダウンシフト時の変速動作として、上記「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中で、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合であっても、上記「変速中変速段」への変速動作が完了した後に「次変速段」への変速動作（クラッチやブレーキの係合動作）を開始するものを例に挙げて説明する（「変速中変速段」への変速動作の完了を待たずに「次変速段」への変速動作を行う実施形態については後述する）。以下、具体的に説明する。

本実施形態に係る自動変速機２は、例えばアクセル開度が「０」若しくは比較的微小な開度であって、車速が低下していく状況である「パワーオフダウンシフト時」に、１段ずつダウン変速する「単変速」を繰り返して多段のダウン変速を行うようになっている。これにより、従来の「飛び変速」による不具合（クラッチやブレーキの解放タイミングや係合タイミングがずれてエンジンが吹き上がったりトルクが抜けたりすることによる変速ショックの発生）を回避できるようになっている。

そして、本実施形態に係る自動変速機２は、このパワーオフダウンシフト時に「単変速」を繰り返すものとした上で、以下に述べるような変速動作を行うようになっている。

つまり、このパワーオフダウンシフト状態で、ドライバがブレーキペダルを踏み込んでいる場合などのような比較的高い減速度で車両の走行が行われている際に、現在変速を行おうとしている変速段（「変速中変速段」）よりも低い変速段（減速比の大きな変速段：上記「次変速段」）への変速要求が生じることが推定される状況となった場合に（次変速推定手段による推定動作）、この「次変速段」への変速準備のための油圧供給動作（係合準備油圧供給動作）を開始するようにしている（次変速準備手段による変速準備動作）。

以下、この具体的な制御（パワーオフダウンシフト時の制御）について図１０のフローチャートを参照して説明する。この図１０に示すパワーオフダウンシフト時の制御ルーチンは上記トランスミッション制御装置４において実行される。また、この図１０に示すルーチンはエンジン始動後の所定時間毎、例えば、数ｍｓｅｃ毎に実行される。

先ず、ステップＳＴ１において、後述する「次変速予測フラグ」が「ＯＮ」状態にあるか否かを判断する。この「次変速予測フラグ」は、パワーオフダウンシフト状態であって車両の減速度が比較的高い状態にあるか否かを判断することで、「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中に「次変速段」への変速要求（更なるシフトダウン要求）が生じる状況であるか（「次変速段」への変速要求が生じる可能性があるか）否かを判断するためのフラグである。つまり、この「次変速段」への変速要求が生じる可能性がある場合に「次変速予測フラグ」が「ＯＮ」され、このステップＳＴ１でＹＥＳ判定されることになる。以下、この次変速予測フラグの設定手法について２つのタイプを説明する。

＜次変速予測フラグの設定手法（１）＞
上述した如く次変速予測フラグは、「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中に「次変速段」への変速要求が生じる可能性がある場合に「ＯＮ」される。つまり、車両の減速度が比較的高く、比較的短時間のうちに連続的に低変速段側への変速指令がなされる状況である場合に「ＯＮ」される。このため、車両の減速度に基づいて「ＯＮ」「ＯＦＦ」が切り換えられることになる。

具体的には、上記Ｇセンサ９６の出力値、車速センサ９７の出力値、出力軸回転数センサ９３の出力値、ブレーキマスターシリンダ圧力センサ９９のセンシング値、ブレーキペダルセンサ９８の出力値等の信号に基づいて車両の減速度の大きさを判定する。つまり、これら信号のうち少なくとも一つを利用して車両の減速度の大きさを検知し、その減速度が所定値よりも大きい状況が所定時間（例えば３００ｍｓｅｃ）以上継続している場合に次変速予測フラグを「ＯＮ」、つまり、上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があると判断する。ここでいう減速度の所定値（各センサによる検出値に基づいて得られる値）や、上記所定時間は、実験等によって経験的に設定される値であって、上述したものには限られない。

＜次変速予測フラグの設定手法（２）＞
次変速予測フラグの設定手法の第２のタイプとしては、「次変速油圧供給開始車速」なるものを算出し、この「次変速油圧供給開始車速」と、車速センサ９７の検出動作により得られる「現在車速」とを比較し、それに基づいて次変速予測フラグの「ＯＮ」「ＯＦＦ」が切り換えられる。具体的には、先ず、以下の演算式（１）により「次変速油圧供給開始車速」を算出する。

次変速油圧供給開始車速＝マップ上でのコーストダウン車速＋（Ｋ×現在の車速減速度×ピストンストロークエンド圧に達するまでの昇圧時間） …（１）
ここで、「Ｋ」は変換係数であり、「現在の車速減速度」としては、Ｇセンサ９６の出力値、車速センサ９７の出力値、出力軸回転数センサ９３の出力値、ブレーキマスターシリンダ圧力センサ９９のセンシング値などから求められる。また、「ピストンストロークエンド圧に達するまでの昇圧時間」とは、上記クラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１，Ｂ２の解放状態で、係合のための油圧供給が開始された時点から、クラッチ板などの係合部材同士が当接する直前位置（所謂ピストンストロークエンドの直前位置）に達するまでに必要となる時間である（例えば５００ｍｓｅｃ）。つまり、この時間の間は、油圧を作用させても実際にはクラッチやブレーキは未だ係合状態に至っていない状態（係合準備状態）となっている。

このようにして算出された「次変速油圧供給開始車速」の意味するところは、パワーオフダウンシフト時における「次変速段」に対応した「次変速対応車速（変速マップに基づいて得られる次変速段に対応した車速）」に対し、現在の車両の減速度が継続されると仮定した場合に、車速が上記「次変速対応車速」に達する時点から、この「次変速段」を成立させるために係合状態となるクラッチやブレーキが解放状態から係合状態となるまでに要する時間だけ遡ったタイミングでの車速である。つまり、車両の減速度が一定であった場合に、上記「次変速油圧供給開始車速」から「次変速対応車速」に達するまでの間に上記クラッチやブレーキを解放状態から係合状態まで移行させることができるものとして上記「次変速油圧供給開始車速」は設定される。尚、上記「ピストンストロークエンド圧に達するまでの昇圧時間」の値としては上述したものに限らず自動変速機２の構成や油圧回路の構成などにより決定されるものである。

以上のような手法により次変速予測フラグが設定される。この場合、上記設定手法（１）のみを採用し、この設定手法（１）によって次変速予測フラグの「ＯＮ」「ＯＦＦ」を切り換えてもよいし、設定手法（２）のみを採用し、この設定手法（２）によって次変速予測フラグの「ＯＮ」「ＯＦＦ」を切り換えるようにしてもよい。また、これら設定手法（１），（２）において共に次変速予測フラグの「ＯＮ」条件が成立した場合（ａｎｄ条件成立時）に、次変速予測フラグを「ＯＮ」設定するようにしてもよい。更には、これら設定手法（１），（２）のうち何れか一方でも次変速予測フラグの「ＯＮ」条件が成立した場合（ｏｒ条件成立時）に、次変速予測フラグを「ＯＮ」設定するようにしてもよい。

以上のような手法で次変速予測フラグが設定され、次変速予測フラグが「ＯＮ」状態となっていて上記ステップＳＴ１でＹＥＳ判定されると、ステップＳＴ２に移って、「次変速段」において係合状態となるクラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１，Ｂ２に対する係合準備油圧の供給を開始する。つまり、未だ「次変速段」への変速要求が生じていない状況であっても、この「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧の供給動作を開始し、「次変速段」において係合状態となるクラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１，Ｂ２を係合側に向けて作動させる。この係合準備油圧は、「次変速段」において係合状態とされるクラッチＣ１〜Ｃ４やブレーキＢ１，Ｂ２が係合状態となる直前、例えばクラッチ板などの係合部材同士が当接する直前の位置に達するのに必要となる油圧として設定される。

このようにして係合準備油圧の供給が開始された後、ステップＳＴ３に移り、上記次変速予測フラグが「ＯＦＦ」状態に変化したか否か、つまり、「ＯＮ」状態であった次変速予測フラグが「ＯＦＦ」状態となったか否かを判定する。これは、上記ステップＳＴ１において、次変速予測フラグが「ＯＮ」状態にあると判断された場合であっても、その後に、ドライバが制動操作を解除（ブレーキ踏み込み操作を解除）したり、加速操作（アクセル踏み込み操作）を行った場合には、「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中に「次変速段」への変速要求が生じる状況ではなくなるため（「次変速段」への変速要求が生じる可能性はないとして）、上記係合準備油圧の供給を解除（ドレーン）するべく次変速予測フラグが「ＯＦＦ」状態になったことを認識するための動作である。

そして、このステップＳＴ３において、上記次変速予測フラグが「ＯＦＦ」状態に変化しておりＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ４に移って、上記係合準備油圧を供給していたクラッチやブレーキ（仮に「次変速段」へ変速された場合に係合状態となる予定であったクラッチやブレーキ）に対する係合準備油圧の供給を解除（ドレーン）する。

一方、上記ステップＳＴ３において、上記次変速予測フラグが「ＯＮ」状態のまま維持されておりＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ５に移って、「変速中変速段」への変速動作が完了したか否かを判定する。そして、未だ「変速中変速段」への変速動作が完了しておらずＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ３に戻って、上記次変速予測フラグが「ＯＦＦ」状態に変化したか否かを判定する。つまり、このステップＳＴ３でＮＯ判定される状況では、依然として次変速予測フラグが「ＯＮ」状態に維持されていることになり、上記ステップＳＴ５において、「変速中変速段」への変速動作が完了するのを待つ（ステップＳＴ５でＹＥＳ判定されるのを待つ）。一方、次変速予測フラグが「ＯＦＦ」状態に変化してＹＥＳ判定された場合には、上述した如く、ステップＳＴ４において、上記係合準備油圧を供給していたクラッチやブレーキに対する係合準備油圧の供給を解除（ドレーン）する。つまり、「変速中変速段」への変速動作が完了したとしても、その直後に「次変速段」への変速動作を行う必要はなくなったとして、上記係合準備油圧を解除し、この係合準備油圧の作用によって係合側に向けて作動させていたクラッチやブレーキを解放状態に戻す。

一方、ステップＳＴ５において、「変速中変速段」への変速動作が完了してＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ６に移って「次変速段」への変速動作を開始する。この場合、「次変速段」において係合状態となるクラッチやブレーキは、既に係合直前の状態まで作動しているため、上記「変速中変速段」への変速動作の完了後、「次変速段」への変速動作（クラッチやブレーキの係合）が迅速に行えることになる。このため、複数段階でシフトダウン動作が行われる状況であっても、総変速時間の短縮化を図ることができる。その結果、例えば車両の減速度が比較的高い状況で、複数段階でシフトダウン動作が行われる場合であっても、車速に応じた適切な変速段を得ることが可能になり、変速ショックを抑制することができる。

図１１は、本実施形態に係るパワーオフダウンシフト制御の一例のタイミングチャートを示している。また、この図１１では、「４速（前変速段）」から「３速（変速中変速段）」へのパワーオフダウンシフト中に、「２速（次変速段）」への変速要求が生じた場合を例として示しており、図中上段から変速信号、タービン回転数（入力軸９の回転数）、３速係合側油圧、２速係合側油圧の変化状態をそれぞれ示している。また、図中の破線は従来例におけるタービン回転数及び２速係合側油圧の変化状態をそれぞれ示している。尚、この４速から３速へのパワーオフダウンシフト中に限らず、その他の変速段同士の間でのパワーオフダウンシフト中においても同様の制御動作が行われる。

この図１１に示すように、図中のタイミングＡで、上記変速マップ（実際にはパワーオフダウンシフト用の変速マップ）に従って３速信号が出力され、３速係合側油圧が作用することで３速への変速動作が開始される。その後、例えばタイミングＢで、上記次変速予測フラグが「ＯＮ」となった場合には、このタイミングＢにおいて２速係合側油圧として係合準備油圧の作用を開始する。この場合に作用する２速係合側油圧としては、上述したように、２速において新たに係合状態とされるクラッチやブレーキ（実際にはブレーキＢ１）が係合する直前、例えばクラッチ板などの係合部材同士が当接する直前位置に達するのに必要となる油圧として設定され、タイアップの発生が回避されている。

そして、図中のタイミングＣで、３速の成立が判定された後に、直ちに２速係合側油圧が増圧されることで３速から２速への変速動作が開始される。つまり、２速スイープ油圧、２速係合油圧へと増圧されていく。この際、上述した如く、２速において係合状態となるブレーキＢ１は既に係合直前の状態まで作動した状態となっているため、この３速の成立後、２速への変速動作が迅速に行えることになる。この場合、３速において係合状態とされていたクラッチやブレーキ（実際にはクラッチＣ３）に対する油圧を解除（ドレーン）していくことになるが、この場合、２速係合側油圧の変化に応じてドレーン油圧（３速係合側油圧）も調整され（クラッチツークラッチによる変速動作）、タイアップの発生等が回避されるように制御される。

尚、図１１に破線で示す従来のパワーオフダウンシフト時の「単変速」にあっては、３速が成立した後に２速信号が出力された時点から２速係合側油圧（２速ファーストフィル油圧）が作用される状態であった。つまり、２速において係合状態とされるクラッチやブレーキ（実際にはブレーキＢ１）は完全に解放された状態から係合側に向かって移動し始めることとなっていた。このため、自動変速機２の変速段が、車速に応じた適切な変速段よりも高い変速段（減速比の低い変速段）において変速動作が行われることになり、車速の低下に伴うタービン回転数の低下に伴ってトルクコンバータによるトルク増幅量が大きくなっており、図１１に破線Ｉで示すようにタービン回転数が上昇した（吹け上がった）状態で「２速」への係合動作が行われることとなって、変速ショック（車両が前方へ押し出されるようなショック）が生じていた。

本実施形態にあっては、上述したように、「変速中変速段（３速）」への変速動作中に、「次変速段（２速）」への変速動作を行うための係合準備油圧を作用させているため、複数段階でシフトダウン動作が行われる状況であっても、総変速時間の短縮化を図ることができる。その結果、例えば車両の減速度が比較的高い状況で、複数段階でシフトダウン動作が行われる場合であっても、車速に応じた適切な変速段を得ることが可能になり、上記変速ショックを抑制することができる。

（参考例）
次に、参考例について説明する。上述した第１実施形態では、パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中（上記「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中）で、この変速動作によって設定される変速段よりも変速比の大きな変速段（上記「次変速段」）への変速要求が生じることを推定するものであった。

本参考例は、それに代えて、上記「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中で、上記「次変速段」への変速要求が生じたことを上記変速マップに基づいて認識するものである（次変速認識手段による認識動作）。また、本参考例においても、パワーオフダウンシフト時の変速動作として、上記「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中で、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合であっても、上記「変速中変速段」への変速動作が完了した後に「次変速段」への変速動作（クラッチやブレーキの係合動作）を開始するものとなっている（次変速準備手段による変速準備動作）。以下、具体的に説明する。

本参考例では、「次変速段」への変速要求が生じたことを認識するための変速マップとして、パワーオフダウンシフト用の変速マップを使用し、このパワーオフダウンシフト用の変速マップに基づいて「次変速段」への変速要求が生じたか否かを判断するようになっている。このパワーオフダウンシフト用の変速マップとして、具体的には、図９に示した変速マップに比べて各変速線を高車速側に変位させたマップとなっている。これにより、エンジンブレーキの有効利用が行えるようにされている。

図１２は、本参考例に係るパワーオフダウンシフト制御の一例のタイミングチャートを示している。また、この図１２においては、「４速（前変速段）」から「３速（変速中変速段）」へのパワーオフダウンシフト中に、「２速（次変速段）」への変速要求、つまり、パワーオフダウンシフト用の変速マップに基づいて「２速」への変速要求が生じた場合を例として示しており、上段から変速信号、タービン回転数（入力軸９の回転数）、３速係合側油圧、２速係合側油圧の変化状態をそれぞれ示している。また、図中の破線は従来例におけるタービン回転数及び２速係合側油圧の変化状態をそれぞれ示している。

この図１２に示すように、図中のタイミングＡで、上記変速マップに従って３速信号が出力され、３速係合側油圧が作用することで３速への変速動作が開始される。その後、例えばタイミングＤで、上記変速マップ上で「３速→２速」の変速線を跨ぐ状況となって「２速」への変速要求が生じた場合には、このタイミングＤにおいて２速係合側油圧として係合準備油圧の作用を開始する。この場合に作用する２速係合側油圧としては、上述したように、２速において新たに係合状態とされるブレーキＢ１が係合する直前、例えばクラッチ板などの係合部材同士が当接する直前位置に達するのに必要となる油圧として設定される。

そして、図中のタイミングＣで、３速の成立が判定された後に、直ちに２速係合側油圧が増圧されることで３速から２速への変速動作が開始される。この際、上述した如く、２速において係合状態となるブレーキＢ１は既に係合直前の状態まで作動した状態となっているため、この３速の成立後、２速への変速動作が迅速に行えることになる。

このように、本参考例の場合にも、３速への変速動作中に、２速への変速動作を行うための係合準備油圧を作用させているため、複数段階でシフトダウン動作が行われる状況であっても、総変速時間の短縮化を図ることができる。その結果、例えば車両の減速度が比較的高い状況で、複数段階でシフトダウン動作が行われる場合であっても、車速に応じた適切な変速段を得ることが可能になり、上記変速ショックを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。上述した第１実施形態では、パワーオフダウンシフト時の変速動作として、上記「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中で、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合であっても、上記「変速中変速段」への変速動作が完了した後に「次変速段」への変速動作（クラッチやブレーキの係合動作）を開始するものとなっていた。

本実施形態は、これに代えて、上記「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が完了する前に、「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧供給動作による所定の係合準備油圧の供給が完了した場合には、上記「変速中変速段」への変速動作が完了されることを待つことなく、上記「次変速段」において係合されるクラッチやブレーキの係合動作を開始する構成としている。

図１３は、本実施形態に係るパワーオフダウンシフト制御の一例のタイミングチャートを示している。また、この図１３においても、「４速（前変速段）」から「３速（変速中変速段）」へのパワーオフダウンシフト中に、「２速（次変速段）」への変速要求が生じた場合を例として示しており、上段から変速信号、タービン回転数（入力軸９の回転数）、３速係合側油圧、２速係合側油圧の変化状態をそれぞれ示している。また、図中の破線は従来例におけるタービン回転数及び２速係合側油圧の変化状態をそれぞれ示している。

この図１３に示すように、図中のタイミングＡで、上記変速マップに従って３速信号が出力され、３速係合側油圧が作用することで３速への変速動作が開始される。その後、例えばタイミングＥで上記次変速予測フラグが「ＯＮ」となった場合には、このタイミングＥにおいて２速係合側油圧として係合準備油圧の作用を開始する。この場合に作用する２速係合側油圧としても、上述したように、２速において係合状態とされるブレーキＢ１が係合する直前、例えばクラッチ板などの係合部材同士が当接する直前位置に達するのに必要となる油圧として設定される。

そして、４速から３速への変速動作が行われている途中（例えば図中のタイミングＦ）で、２速への変速要求が生じた場合であって、且つ上記係合準備油圧が十分に得られている状況、つまり、２速において係合状態とされるブレーキＢ１が係合する直前、例えばクラッチ板などの係合部材同士が当接する直前位置に達している場合には、上記３速への変速動作が完了されることを待つことなく、２速において係合されるブレーキＢ１の係合動作を開始する。この場合、２速への係合動作の開始タイミング（図中のタイミングＦ）と同時に３速の係合側油圧をスイープダウンさせていく。

このように、本実施形態の場合には、変速指示による変速制御動作としては上記「単変速」としながらも、自動変速機２の変速動作としては、「飛び変速」に近似した変速動作を行うことになる。そして、この「飛び変速」に近似した変速動作であるにも拘わらず、「次変速段」への変速動作は予め変速準備のために供給されていた係合準備油圧の供給動作が完了した後に行われる。従って、従来の「飛び変速」において生じていた摩擦係合要素の係合動作の遅れを生じることなく中間のギヤ段を飛び越してシフトダウン変速を行うことができ、変速ショックの抑制によるドライバビリティの改善と「次変速段」への迅速な変速動作とを両立することが可能となる。

尚、本実施形態の場合、２速への変速要求が生じた時点で、上記係合準備油圧が十分に得られていない場合には、その後、この係合準備油圧が十分に得られるのを待ち、つまり、２速において係合状態とされるブレーキＢ１が係合する直前位置に達するのを待って、その後、２速において係合されるブレーキＢ１の係合動作を開始することになる。

−他の実施形態−
上述した各実施形態では、前進８段変速の自動変速機２の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の変速段の遊星歯車式自動変速機の油圧制御にも適用可能である。

また、上記各実施形態では、車速とアクセル開度に基づいて適正な変速段を求めて変速制御を実行する例を示したが、本発明はこれに限られることなく、車速とスロットル開度に基づいて適正な変速段を求めて変速制御を実行するようにしてもよい。

また、本発明が適用される車両に搭載されるエンジンとしては、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンのいずれであってもよい。

また、上述した各実施形態における「次変速段」のための係合準備油圧の供給動作は、上記シーケンシャルモードでのシフトダウン動作時において実行することも可能である。つまり、パワーオフ状態で、ドライバがシフトダウン操作を行い、「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている途中で、「次変速段」へのシフトダウン操作が更に行われる可能性のあることを考慮し、この「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行わた際に、「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧の供給動作を開始するものである。

また、上述した各実施形態では、「前変速段」から「変速中変速段」への変速動作が行われている際に、この「変速中変速段」よりも１段低い変速段としての「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧の供給動作を開始するものであった。それに加えて、同時に、更に低変速段（次々変速段）への変速準備のための係合準備油圧の供給動作を開始させるようにしてもよい。例えば、５速から４速へのパワーオフダウンシフト中に、３速への変速動作を行うための係合準備油圧を作用させると共に、２速への変速動作を行うための係合準備油圧を同時に作用させるといったものである。

更に、本発明は、変速動作の途中で「次変速段」への変速要求が生じる場合に限らず、パワーオフ状態であって変速動作が行われていない状況で変速要求が生じるタイミングを推定し、変速要求の発生が推定された場合に、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始させるようにする概念も含まれる。

実施形態に係る車両のパワートレーンを示す概略構成図である。 自動変速機の一例を示すスケルトン図である。 変速機構部を模式的に示す斜視図である。 自動変速機の油圧制御装置の構成を示す図である。 トランスミッション制御装置の構成を示すブロック図である。 変速機構部における各クラッチ及び各ブレーキの変速段毎の係合状態を示す図である。 両プラネタリにおける各構成要素の回転数比を変速段毎に示す速度線図である。 シフト装置を示す斜視図である。 自動変速機の変速制御に用いられる変速マップを示す図である。 第１実施形態に係るパワーオフダウンシフト制御の手順を示すフローチャート図である。 第１実施形態に係るパワーオフダウンシフト制御の一例を示すタイミングチャート図である。 参考例に係るパワーオフダウンシフト制御の一例を示すタイミングチャート図である。 第２実施形態に係るパワーオフダウンシフト制御の一例を示すタイミングチャート図である。

符号の説明

２ 自動変速機
４ トランスミッション制御装置
３０ 変速機構部
４０ 油圧制御装置
Ｃ クラッチ（摩擦係合要素）
Ｂ ブレーキ（摩擦係合要素）

Claims (10)

1. 複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置において、
   パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中で、この変速動作によって設定される変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する次変速推定手段と、
   上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速動作を継続しながらも、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる次変速準備手段とを備え、上記「次変速段」への変速要求が行われた場合に、上記係合直前の状態まで作動させていた摩擦係合要素の係合動作を開始するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
2. 複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置において、
   パワーオフ時に、現変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する次変速推定手段と、
   上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる次変速準備手段とを備え、上記「次変速段」への変速要求が行われた場合に、上記係合直前の状態まで作動させていた摩擦係合要素の係合動作を開始するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
3. 複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置において、
   パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中で、この変速動作によって設定される変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する次変速推定手段と、
   上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速動作を継続しながらも、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる次変速準備手段とを備え、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合、上記変速動作が行われている変速段への変速動作が完了した後に、上記係合直前の状態まで作動させていた摩擦係合要素の係合動作を開始するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
4. 複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置において、
   パワーオフ時に、現変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する次変速推定手段と、
   上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる次変速準備手段とを備え、変速動作が行われている状態で上記係合準備油圧供給動作が開始され、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合、その変速動作が完了した後に、上記係合直前の状態まで作動させていた摩擦係合要素の係合動作を開始するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
5. 複数の摩擦係合要素に対する油圧を制御することによって、これら摩擦係合要素を選択的に係合させて変速比を可変とする自動変速機の油圧制御装置において、
   パワーオフダウンシフト時における変速動作の途中で、この変速動作によって設定される変速段よりも変速比の大きな「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定する次変速推定手段と、
   上記次変速推定手段によって上記「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることが推定された際、上記変速動作を継続しながらも、上記変速要求が生じる可能性がある「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して、変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始して、この摩擦係合要素を係合直前の状態まで作動させる次変速準備手段とを備え、上記「次変速段」への変速要求が生じた場合、上記係合準備油圧供給動作を開始した時点において変速動作が行われている変速段への変速動作が完了する前に、「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧供給動作による所定の係合準備油圧の供給が完了した場合には、上記変速動作の完了を待つことなく、上記「次変速段」において係合される摩擦係合要素の係合動作を開始するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
6. 上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   上記次変速推定手段は、車両が所定減速度よりも高い減速度で減速されている状態が所定時間継続された場合に、「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
7. 上記請求項１〜５のうち何れか一つに記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   上記次変速推定手段は、車両の車速が、予め設定された次変速油圧供給開始車速よりも高い状態から低い状態に移行した場合に、「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることを推定するよう構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
8. 上記請求項７記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   上記次変速油圧供給開始車速は、パワーオフダウンシフト時における「次変速段」に対応した「次変速対応車速」に対し、現在の車両の減速度が継続されると仮定した場合に、車速が上記「次変速対応車速」に達する時点から、この「次変速段」を成立させるために係合状態となる摩擦係合要素が解放状態から係合状態となるまでに要する時間だけ遡ったタイミングでの車速として設定されることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
9. 上記請求項３または４記載の自動変速機の油圧制御装置において、
   上記係合準備油圧供給動作を開始した時点において変速動作が行われている変速段への変速動作が完了する前に、次変速推定手段による「次変速段」への変速要求が生じる可能性があることの推定が解除された場合には、「次変速段」への変速準備のための係合準備油圧をドレーンするよう構成されていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。
10. 上記請求項１〜９のうち何れか一つに記載の自動変速機の油圧制御装置において、
    上記次変速準備手段は、「次変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対して変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始するタイミングと略同タイミングで、上記「次変速段」よりも更に変速比の大きな「次々変速段」において係合状態となる摩擦係合要素に対しても変速準備のための係合準備油圧供給動作を開始させる構成となっていることを特徴とする自動変速機の油圧制御装置。

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