(57)【要約】【課題】変速中にトルク抜けが生じることを抑制すること。【解決手段】切替機構の作動に応じて複数の変速段に切り替えられる変速機の制御装置であって、変速要求があるときに、入力軸の駆動力が所定値よりも小さい場合には、駆動力を所定値以上の大きさに増加させ、かつ出力軸に付与する制動力を駆動力の増加分だけ増加させる動力調整手段と、駆動力および制動力を増加させた状態で、低速段の切替機構を対象にして、第１ドグリングと第２ドグリングとが離れる方向に相対移動させ、その際に発生する解放力を当該噛み合い状態の係合歯に作用させてから、高速段の切替機構を対象にして、係合歯を高速段の噛合歯に係合させる変速制御手段と、を備える。【選択図】図５
2020169719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からの駆動力が入力される入力軸と、
前記入力軸に入力された駆動力を駆動輪に向けて出力する出力軸と、
前記出力軸に相対回転可能に嵌合している複数の変速ギヤと、
前記変速ギヤと前記出力軸の軸方向で隣り合う位置に配置され、前記変速ギヤと前記出力軸とが一体的に回転する係合状態と、前記変速ギヤと前記出力軸とが相対回転する解放状態とを切り替える切替機構と、
前記切替機構を軸方向に移動させるシフト機構と、
を備え、前記切替機構の作動に応じて複数の変速段に切り替えられる変速機において、
前記変速ギヤは、前記入力軸が回転する場合に回転するように構成されているとともに、前記切替機構と軸方向に対向する面から突設する噛合歯を有し、
前記切替機構は、
前記出力軸に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合している第１ドグリングと、
前記出力軸に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合して、前記第１ドグリングに対して軸方向に相対移動可能である第２ドグリングと、
前記第１ドグリングと前記第２ドグリングとを互いに軸方向に接近する方向に付勢するスプリングと、を有し、
前記第１ドグリングおよび前記第２ドグリングの少なくとも一方には、前記変速ギヤの噛合歯と噛み合う係合歯が形成され、
前記スプリングは、前記第１ドグリングと前記第２ドグリングとが軸方向に離れる方向に相対移動したときに弾性変形させられて、前記噛合歯と前記係合歯との噛み合い状態を解除する方向に作用する解放力を生じる変速機の制御装置であって、
所定の変速段から別の変速段への変速要求があるときに、前記入力軸の駆動力が所定値よりも小さい場合には、前記駆動力を前記所定値以上の大きさに増加させ、かつ前記出力軸に付与する制動力を当該駆動力の増加分だけ増加させる動力調整手段と、
前記動力調整手段により駆動力および制動力を増加させた状態で、前記所定の変速段を形成するために前記変速ギヤと係合している前記切替機構を対象にして、前記第１ドグリングと前記第２ドグリングとが離れる方向に相対移動させ、その際に発生する解放力を当該噛み合い状態の係合歯に作用させてから、前記別の変速段を形成するために別の変速ギヤと係合する別の切替機構を対象にして、前記係合歯を前記別の変速ギヤの前記噛合歯に係合させる変速制御手段と
を備えることを特徴とする変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、係合装置の係合状態と解放状態とを切り替えることによって複数の変速段を形成することができる変速機において、係合装置は、第１ドグリングと第２ドグリングとがスプリングによって相互に接近する方向に付勢される構造の切替機構により構成されていることが開示されている。この変速機では、シフト機構によって切替機構における一方のドグリングを軸方向に移動させることにより、第１ドグリングと第２ドグリングとが軸方向に相対的に移動して、ドグリングと変速ギヤとの係合状態がシームレスに切り替わる変速（シームレス変速）を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０４４６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成では、ドグリングの係合歯と変速ギヤの噛合歯とが噛み合う力（係合力）の大きさは、走行中の駆動力（加速度）の大きさに応じて変化する。そのため、緩加速時に変速機でシームレス変速を実行する場合、駆動力が小さくなるので、現在の変速段を形成するための係合状態について、ドグリングの係合歯と変速ギヤの噛合歯との係合力が小さくなる。仮に係合力が解放力よりも小さくなると、次の変速段を形成する歯同士が係合する前に、現在の変速段を形成する噛み合い状態が解除されることになり、変速中にトルク抜けが発生する虞がある。また、現在の変速段を形成する係合力を大きくするために入力側の駆動力を大きくすると、出力側に伝達する駆動力が増加し、加速してしまうため、安易に係合力を大きくすることができない。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、変速中にトルク抜けが生じることを抑制することができる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】
【０００６】
本発明は、動力源からの駆動力が入力される入力軸と、前記入力軸に入力された駆動力を駆動輪に向けて出力する出力軸と、前記出力軸に相対回転可能に嵌合している複数の変速ギヤと、前記変速ギヤと前記出力軸の軸方向で隣り合う位置に配置され、前記変速ギヤと前記出力軸とが一体的に回転する係合状態と、前記変速ギヤと前記出力軸とが相対回転する解放状態とを切り替える切替機構と、前記切替機構を軸方向に移動させるシフト機構と、を備え、前記切替機構の作動に応じて複数の変速段に切り替えられる変速機において、前記変速ギヤは、前記入力軸が回転する場合に回転するように構成されているとともに、前記切替機構と軸方向に対向する面から突設する噛合歯を有し、前記切替機構は、前記出力軸に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合している第１ドグリングと、前記出力軸に軸方向に相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合して、前記第１ドグリングに対して軸方向に相対移動可能である第２ドグリングと、前記第１ドグリングと前記第２ドグリングとを互いに軸方向に接近する方向に付勢するスプリングと、を有し、前記第１ドグリングおよび前記第２ドグリングの少なくとも一方には、前記変速ギヤの噛合歯と噛み合う係合歯が形成され、前記スプリングは、前記第１ドグリングと前記第２ドグリングとが軸方向に離れる方向に相対移動したときに弾性変形させられて、前記噛合歯と前記係合歯との噛み合い状態を解除する方向に作用する解放力を生じる変速機の制御装置であって、所定の変速段から別の変速段への変速要求があるときに、前記入力軸の駆動力が所定値よりも小さい場合には、前記駆動力を前記所定値以上の大きさに増加させ、かつ前記出力軸に付与する制動力を当該駆動力の増加分だけ増加させる動力調整手段と、前記動力調整手段により駆動力および制動力を増加させた状態で、前記所定の変速段を形成するために前記変速ギヤと係合している前記切替機構を対象にして、前記第１ドグリングと前記第２ドグリングとが離れる方向に相対移動させ、その際に発生する解放力を当該噛み合い状態の係合歯に作用させてから、前記別の変速段を形成するために別の変速ギヤと係合する別の切替機構を対象にして、前記係合歯を前記別の変速ギヤの前記噛合歯に係合させる変速制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、駆動力が小さい場合であっても、駆動力と制動力とを調整することによって、係合歯と噛合歯との噛み合い部分に作用する係合力を確保できるとともに、見かけの駆動力は変えずに係合力を高めることができ、変速中にトルク抜けが生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態における変速機の構造を模式的に示す図である。
【図２】図２は、切替機構の構造を説明するための模式図である。
【図３】図３は、前進回転方向に回転する際に噛合歯と係合歯との間で生じる摩擦による係合力を説明するための模式図である。
【図４】図４は、第１ドグリングと第２ドグリングとが相対移動した際に生じる解放力と係合力との関係を説明するための模式図である。
【図５】図５は、変速制御フローの一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、変速制御を実行した際の状態変化を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における変速機の制御装置について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
図１は、実施形態における変速機の構造を模式的に示す図である。車両１は、エンジン２と駆動輪３との間の動力伝達経路上に設けられた変速機１０を備えている。変速機１０は、エンジン２から入力される回転を所定の変速比で減速または増速することによって、複数の変速段（ギヤ段）を成立させる平行二軸式のトランスミッションである。変速機１０から出力された動力が伝達する駆動輪３は、車両１の後輪である。
【００１１】
この車両１は、動力源として、エンジン２と、第１モータ・ジェネレータＭＧ１と、第２モータ・ジェネレータＭＧ２とを搭載したハイブリッド車両である。車両１の前輪４には、前輪用の動力源として機能することが可能な第２モータ・ジェネレータＭＧ２が連結されている。第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、前輪側の差動機構５を介して前輪４と動力伝達可能に接続されている。一方、車両１の後輪である駆動輪３には、後輪用の動力源として機能することが可能な第１モータ・ジェネレータＭＧ１が連結されている。第１モータ・ジェネレータＭＧ１は、後輪側の差動機構６を介して駆動輪３と動力伝達可能に接続されている。第１モータ・ジェネレータＭＧ１は、変速機１０と駆動輪３との間の動力伝達経路上に設けられている。なお、第１モータ・ジェネレータＭＧ１は、回生ブレーキとして機能することが可能であり、駆動輪３に制動力を付与することができる。同様に、第２モータ・ジェネレータＭＧ２は、回生ブレーキとして機能することが可能であり、前輪４に制動力を付与することができる。
【００１２】
変速機１０は、クラッチ７を介してエンジン２に動力伝達可能に連結されている入力軸１１と、入力軸１１に対して平行に配置されているカウンタ軸１２と、差動機構６等を介して駆動輪３に動力伝達可能に連結されている出力軸１３とを備えている。入力軸１１および出力軸１３は、エンジン２のクランク軸２ａと同じ軸線Ｃ上に配置されている。なお、この説明では、軸線Ｃ方向を軸方向と記載する。
【００１３】
具体的には、変速機１０は、軸方向でエンジン２から駆動輪３側に向かって順番に、第１ギヤ対２６ａ、第２ギヤ対２６ｂ、第３ギヤ対２６ｃ、第４ギヤ対２６ｄ、第５ギヤ対２６ｅ、および第６ギヤ対２６ｆを備えている。また、変速機１０は、出力軸１３上であって、軸方向で第１ギヤ対２６ａと第２ギヤ対２６ｂとの間に第１切替機構２８ａを備え、軸方向で第３ギヤ対２６ｃと第４ギヤ対２６ｄとの間に第２切替機構２８ｂを備え、軸方向で第５ギヤ対２６ｅと第６ギヤ対２６ｆとの間に第３切替機構２８ｃを備えている。
【００１４】
第１ギヤ対２６ａは、入力ギヤ３０ａと、入力ギヤ３０ａと噛み合うカウンタギヤ３２ａとから構成されている。入力ギヤ３０ａは、入力軸１１に接続されているとともに、出力軸１３に相対回転可能に嵌め付けられており、エンジン２の回転がクラッチ７を介して伝達される。カウンタギヤ３２ａは、カウンタ軸１２に一体的に設けられている。入力ギヤ３０ａが回転すると、カウンタギヤ３２ａに回転が伝達されるため、カウンタ軸１２が回転させられる。入力ギヤ３０ａには、第１切替機構２８ａの係合歯６６ａ（図２に示す）と噛合可能な噛合歯７０ａが形成されている。なお、入力ギヤ３０ａが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００１５】
第２ギヤ対２６ｂは、２速ギヤ３０ｂと、２速ギヤ３０ｂと噛み合う２速カウンタギヤ３２ｂとから構成されている。２速ギヤ３０ｂは、出力軸１３の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。２速カウンタギヤ３２ｂは、カウンタ軸１２に一体的（相対回転不能）に固定されている。２速ギヤ３０ｂが第１切替機構２８ａによって出力軸１３と一体的に回転する状態（相対回転不能状態）に切り替えられると、カウンタ軸１２と出力軸１３とが第２ギヤ対２６ｂを介して動力伝達可能に連結される。このとき、変速機１０では、第２速ギヤ段２ｎｄが成立する。２速ギヤ３０ｂには、第１切替機構２８ａの係合歯７２ａ（図２に示す）と噛合可能な噛合歯７０ｂが形成されている。なお、２速ギヤ３０ｂが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００１６】
第３ギヤ対２６ｃは、３速ギヤ３０ｃと、３速ギヤ３０ｃと噛み合う３速カウンタギヤ３２ｃとから構成されている。３速ギヤ３０ｃは、出力軸１３の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。３速カウンタギヤ３２ｃは、カウンタ軸１２に一体的（相対回転不能）に固定されている。３速ギヤ３０ｃが第２切替機構２８ｂによって出力軸１３と一体的に回転する状態（相対回転不能状態）に切り替えられると、カウンタ軸１２と出力軸１３とが第３ギヤ対２６ｃを介して動力伝達可能に連結される。このとき、変速機１０では、第３速ギヤ段３ｒｄが成立する。３速ギヤ３０ｃには、第２切替機構２８ｂの係合歯と噛合可能な噛合歯７０ｃが形成されている。なお、３速ギヤ３０ｃが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００１７】
第４ギヤ対２６ｄは、６速ギヤ３０ｄと、６速ギヤ３０ｄと噛み合う６速カウンタギヤ３２ｄとから構成されている。６速ギヤ３０ｄは、出力軸１３の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。６速カウンタギヤ３２ｄは、カウンタ軸１２に一体的（相対回転不能）に固定されている。６速ギヤ３０ｄが第２切替機構２８ｂによって出力軸１３と一体的に回転する状態（相対回転不能状態）に切り替えられると、カウンタ軸１２と出力軸１３とが第４ギヤ対２６ｄを介して動力伝達可能に連結される。このとき、変速機１０では、第６速ギヤ段６ｔｈが成立する。６速ギヤ３０ｄには、第２切替機構２８ｂの係合歯と噛合可能な噛合歯７０ｄが形成されている。なお、６速ギヤ３０ｄが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００１８】
第５ギヤ対２６ｅは、４速ギヤ３０ｅと、４速ギヤ３０ｅと噛み合う４速カウンタギヤ３２ｅとから構成されている。４速ギヤ３０ｅは、出力軸１３の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。４速カウンタギヤ３２ｅは、カウンタ軸１２に一体的（相対回転不能）に固定されている。４速ギヤ３０ｅが第３切替機構２８ｃによって出力軸１３と一体的に回転する状態（相対回転不能状態）に切り替えられると、カウンタ軸１２と出力軸１３とが第５ギヤ対２６ｅを介して動力伝達可能に連結される。このとき、変速機１０では、第４速ギヤ段４ｔｈが成立する。４速ギヤ３０ｅには、第３切替機構２８ｃの係合歯６６ｃ（図２に示す）と噛合可能な噛合歯７０ｅが形成されている。なお、４速ギヤ３０ｅが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００１９】
第６ギヤ対２６ｆは、１速ギヤ３０ｆと、１速ギヤ３０ｆと噛み合う１速カウンタギヤ３２ｆとから構成されている。１速ギヤ３０ｆは、出力軸１３の外周面に相対回転可能に嵌め付けられている。１速カウンタギヤ３２ｆは、カウンタ軸１２に一体的（相対回転不能）に固定されている。１速ギヤ３０ｆが第３切替機構２８ｃによって出力軸１３と一体的に回転する状態（相対回転不能状態）に切り替えられると、カウンタ軸１２と出力軸１３とが第６ギヤ対２６ｆを介して動力伝達可能に連結される。このとき、変速機１０では、第１速ギヤ段１ｓｔが成立する。１速ギヤ３０ｆには、第３切替機構２８ｃの係合歯７２ｃ（図２に示す）と噛合可能な噛合歯７０ｆが形成されている。なお、１速ギヤ３０ｆが、本発明の変速ギヤに対応している。
【００２０】
第１切替機構２８ａは、軸方向で入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂと隣り合う位置に配置され、出力軸１３と入力ギヤ３０ａまたは２速ギヤ３０ｂとを選択的に断接するドグクラッチ（噛み合い係合装置）である。第１切替機構２８ａの内周部は出力軸１３の外周部にスプライン嵌合しており、第１切替機構２８ａと出力軸１３とは一体的に回転する。そして、第１切替機構２８ａは、入力ギヤ３０ａまたは２速ギヤ３０ｂと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態と、入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂと出力軸１３とが相対回転する解放状態とに切替可能に構成されている。
【００２１】
第１切替機構２８ａによって、入力ギヤ３０ａと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態に切り替えられると、入力軸１１と出力軸１３とが直結され、変速比γが１．０の第５速ギヤ段５ｔｈが成立する。一方、第１切替機構２８ａによって、２速ギヤ３０ｂと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態に切り替えられると、第２速ギヤ段２ｎｄが成立する。
【００２２】
第２切替機構２８ｂは、軸方向で３速ギヤ３０ｃおよび６速ギヤ３０ｄと隣り合う位置に配置され、出力軸１３と３速ギヤ３０ｃまたは６速ギヤ３０ｄとを選択的に断接するドグクラッチ（噛み合い係合装置）である。第２切替機構２８ｂの内周部は出力軸１３の外周部にスプライン嵌合しており、第２切替機構２８ｂは出力軸１３と一体的に回転する。そして、第２切替機構２８ｂは、３速ギヤ３０ｃまたは６速ギヤ３０ｄと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態と、３速ギヤ３０ｃおよび６速ギヤ３０ｄと出力軸１３とが相対回転する解放状態とに切替可能に構成されている。
【００２３】
第２切替機構２８ｂによって、３速ギヤ３０ｃと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態に切り替えられると、第３速ギヤ段３ｒｄが成立する。一方、第２切替機構２８ｂによって、６速ギヤ３０ｄと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態に切り替えられると、第６速ギヤ段６ｔｈが成立する。
【００２４】
第３切替機構２８ｃは、軸方向で４速ギヤ３０ｅおよび１速ギヤ３０ｆと隣り合う位置に配置され、出力軸１３と４速ギヤ３０ｅまたは１速ギヤ３０ｆとを選択的に断接するドグクラッチ（噛み合い係合装置）である。第３切替機構２８ｃの内周部は出力軸１３の外周部にスプライン嵌合しており、第３切替機構２８ｃは出力軸１３と一体的に回転する。そして、第３切替機構２８ｃは、４速ギヤ３０ｅまたは１速ギヤ３０ｆと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態と、４速ギヤ３０ｅおよび１速ギヤ３０ｆと出力軸１３とが相対回転する解放状態とに切替可能に構成されている。
【００２５】
第３切替機構２８ｃによって、４速ギヤ３０ｅと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態に切り替えられると、第４速ギヤ段４ｔｈが成立する。一方、第３切替機構２８ｃによって、１速ギヤ３０ｆと出力軸１３とが一体的に回転する係合状態に切り替えられると、第１速ギヤ段１ｓｔが成立する。
【００２６】
このように、変速機１０は、第１切替機構２８ａ〜第３切替機構２８ｃの状態が切り替えられることで、前進６速の変速段に切り替わることができる。なお、この説明では、第１切替機構２８ａ〜第３切替機構２８ｃを区別しない場合には、単に切替機構２８と記載する場合がある。
【００２７】
また、変速機１０は、各ギヤ段に変速するために必要なシフト操作力を各切替機構２８に付与するシフト機構３３（図２に示す）を備える。シフト機構３３は各切替機構２８を軸方向に移動させるための機構である。
【００２８】
ここで、図２を参照して、切替機構２８およびシフト機構３３の構造と、第１速ギヤ段１ｓｔが成立している状態とについて説明する。なお、第２切替機構２８ｂおよび第３切替機構２８ｃについては、第１切替機構２８ａと基本的な構造が変わらないため、その説明を省略する。
【００２９】
まず、第１切替機構２８ａは、円盤状の第１ドグリング５０ａと、円盤状の第２ドグリング５２ａと、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとを互いに軸方向に接近する方向に付勢するスプリング７８と、を含んで構成されている。また、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａは、シフト機構３３から付与される軸方向の力（シフト操作力）によって軸方向へ移動することが可能に構成されている。
【００３０】
第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａは、出力軸１３に軸方向へ相対移動可能かつ相対回転不能に嵌合されている。各ドグリング５０ａ，５２ａは、出力軸１３の外周部に直接嵌合する構造に限らず、スリーブを介して出力軸１３にスプライン嵌合してもよい。
【００３１】
第１ドグリング５０ａのうち軸方向で入力ギヤ３０ａと対向する面には、入力ギヤ３０ａに向かって突設された複数個の係合歯６６ａが周方向で等角度間隔に形成されている。係合歯６６ａは、シフト機構３３によって第１ドグリング５０ａが入力ギヤ３０ａ側に向かって軸方向に移動した際に、入力ギヤ３０ａの噛合歯７０ａと噛み合う位置に形成されている。なお、噛合歯７０ａは、軸方向で第１切替機構２８ａと対向する面であって、係合歯６６ａと噛合可能な位置に形成（突設）されている。
【００３２】
また、第１ドグリング５０ａのうち軸方向で第２ドグリング５２ａと対向する面には、第２ドグリング５２ａに向かって突き出す複数個の係合歯６８ａが周方向で等角度間隔に形成されている。係合歯６８ａは、第２ドグリング５２の貫通孔７５を貫通し、２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂと噛合可能に構成されている。
【００３３】
さらに、第１ドグリング５０ａには、軸方向に貫通する複数個の貫通孔７４が、周方向で等角度間隔に形成されている。貫通孔７４は、第２ドグリング５２ａの係合歯７６ａが貫通する位置に形成されている。
【００３４】
第２ドグリング５２ａのうち軸方向で２速ギヤ３０ｂと対向する面には、２速ギヤ３０ｂに向かって突設された複数個の係合歯７２ａが周方向で等角度間隔に形成されている。係合歯７２ａは、シフト機構３３によって第２ドグリング５２ａが２速ギヤ３０ｂ側に向かって軸方向に移動した際に、２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂと噛み合う位置に形成されている。なお、噛合歯７０ｂは、軸方向で第１切替機構２８ａと向かい合う側の面であって、係合歯６８ａおよび係合歯７２ａと噛合可能な位置に形成（突設）されている。
【００３５】
また、第２ドグリング５２ａのうち軸方向で第１ドグリング５０ａと対向する面には、第１ドグリング５０ａに向かって突き出す複数個の係合歯７６ａが周方向で等角度間隔に形成されている。係合歯７６ａは、第１ドグリング５０ａの貫通孔７４を貫通し、入力ギヤ３０ａの噛合歯７０ａと噛合可能に構成されている。
【００３６】
さらに、第２ドグリング５２ａには、軸方向に貫通する複数個の貫通孔７５が、周方向で等角度間隔に形成されている。貫通孔７５は、第１ドグリング５０ａの係合歯６８ａが貫通する位置に形成されている。
【００３７】
スプリング７８は、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとを連結する連結機構を構成するものであり、周方向の複数箇所に配置されている。例えば、スプリング７８は、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａの周方向で等角度間隔に複数個配置される。スプリング７８の付勢力（解放方向の力）は、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとの間で周方向に略均等に付与される。
【００３８】
また、スプリング７８は、第１ドグリング５０ａの収容穴および第２ドグリング５２ａの収容穴の内部に配置され、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとを相互に接近する方向に付勢する。そして、スプリング７８は、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとが軸方向で離れる方向に移動したとき弾性変形させられることにより、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとを軸方向で相互に引き寄せる方向の付勢力を付与するものである。
【００３９】
例えば、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａが当接（接近）した状態では、スプリング７８の両端が、第１ドグリング５０ａおよび第２ドグリング５２ａと当接するように、その長さが調整されている。一方、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとが、軸方向で遠ざけられた状態では、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとの間の軸方向の乖離量（ストローク量）が大きくなるほど、スプリング７８が圧縮されることとなる。この場合、スプリング７８は、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとを元位置、すなわち第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとが互いに接近（当接）する位置に引き寄せる付勢力（弾性復帰力）が発生する。このように、スプリング７８は、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとの間のストローク量に応じて、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとを互いに引き寄せる方向の付勢力（解放力）を発生させる。そして、ストローク量が大きくなるほどスプリング７８の圧縮量が増加することから、ストローク量に比例して付勢力が増加する。なお、このストローク量は、第１ドグリング５０ａと第２ドグリング５２ａとが当接（接近）した状態でゼロに設定されている。
【００４０】
シフト機構３３は、切替機構２８に嵌合するシフトフォーク３６と、シフトフォーク３６の軸方向位置を変位させるシフトシャフト４０とを備える。シフトフォーク３６は、シフトシャフト４０によって軸方向に移動可能に構成されている。なお、シフトシャフト４０は出力軸１３と平行に配置されている。
【００４１】
切替機構２８の外周部には環状の凹溝が形成されており、その凹溝にシフトフォーク３６が嵌合している。シフトフォーク３６は、各切替機構２８の凹溝と嵌合する嵌合部と、保持部材によって保持される保持部とから構成されている。シフトフォーク３６は保持部材に軸方向へ相対移動可能に嵌め付けられている。これより、シフトフォーク３６は保持部材に保持された状態で軸方向への移動が許容されている。
【００４２】
シフトフォーク３６には、突起９４が形成されており、この突起９４がシフトシャフト４０に形成されているシフト溝４２と係合されている。シフト溝４２は、シフトシャフト４０の周方向の一部が屈曲している。シフトシャフト４０が回転し、シフトフォーク３６の突起９４がシフト溝４２の屈曲した部位と接触すると、この突起９４がシフト溝４２の形状に応じて軸方向に移動させられる。これより、突起９４と一体的にシフトフォーク３６が軸方向に移動させられる。
【００４３】
例えば、第１切替機構２８ａに嵌合するシフトフォーク３６が軸方向に移動させられると、シフトフォーク３６を介して第１切替機構２８ａを軸方向へ移動する力（第１切替機構２８ａの作動状態を切り替えるために必要なシフト操作力）が付与される。
【００４４】
なお、説明は省略するが、第２切替機構２８ｂおよび第３切替機構２８ｃについても同様に、シフトシャフト４０が回転することで、シフト溝４２および突起９４を介してシフトフォーク３６から軸方向へ移動する力が付与されるように構成されている。ここで、シフトシャフト４０に形成されて各切替機構２８の突起９４と嵌合する各シフト溝４２は、屈曲する部位が周方向で異なる位置に形成されている。具体的には、シフトシャフト４０が回転するのに従い、第１速ギヤ段１ｓｔ〜第６速ギヤ段６ｔｈの順番で順次変速されるように各シフト溝４２の形状が形成されている。
【００４５】
次に、第１速ギヤ段１ｓｔが成立している状態について説明する。図２に示すように、第１速ギヤ段１ｓｔで走行中は、第１切替機構２８ａに嵌合するシフトフォーク３６は、シフト溝４２ａに基づいてニュートラル状態（Ｎ位置）に移動させられる。このとき、第１切替機構２８ａの各係合歯６６ａ，７２ａは、入力ギヤ３０ａの噛合歯７０ａおよび２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂのいずれにも噛み合っておらず、第１切替機構２８ａと入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂとは相対回転する。すなわち、第１切替機構２８ａと入力ギヤ３０ａおよび２速ギヤ３０ｂとの間は、いずれも動力伝達不能に遮断されている。
【００４６】
一方、第３切替機構２８ｃでは、シフトフォーク３６がシフト溝４２ｃの形状に基づいて１速ギヤ段位置（１ｓｔ位置）に維持されている。このとき、１速ギヤ３０ｆは第３切替機構２８ｃの第２ドグリング５２ｃよりも回転速度が速いため、係合歯７２ｃが１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆと噛み合い、第３切替機構２８ｃと１速ギヤ３０ｆとの間が動力伝達可能となる。すなわち、第３切替機構２８ｃと１速ギヤ３０ｆとの間が動力伝達可能に接続されている。これにより、１速ギヤ３０ｆと出力軸１３とが第３切替機構２８ｃを介して動力伝達可能に連結され、第１速ギヤ段１ｓｔが成立する。この第３切替機構２８ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとの噛み合い状態で発生する係合力について、図３を参照して説明する。
【００４７】
図３に示すように、第２ドグリング５２ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとが噛み合う状態では、噛合歯７０ｆの係合面７１が係合歯７２ｃの係合面５３に当接した状態となる。係合面５３と係合面７１とは、いずれも軸方向に対して傾斜した面に形成されている。第２ドグリング５２ｃが軸方向で係合位置まで移動した状態では、係合歯７２ｃの係合面５３と噛合歯７０ｆの係合面７１とが回転方向に対向するとともに、係合面７１が前進時回転方向の前方側を向くことになる。そのため、１速ギヤ３０ｆに伝達された駆動力によって、噛合歯７０ｆの係合面７１が前進時回転方向に係合歯７２ｃの係合面５３を押圧する。係合面５３，７１は軸方向に対して傾斜しているため、この押圧力が係合面５３に作用することによって、第２ドグリング５２ｃには軸方向で係合方向に作用する力（係合力）が生じる。なお、図３に示す状態では、第１ドグリング５０ｃが第２ドグリング５２ｃに対して軸方向へ相対移動していないため、第２ドグリング５２ｃには、スプリング７８の付勢力（解放力）が作用していない。
【００４８】
そして、第１速ギヤ段１ｓｔで走行中、第２速ギヤ段２ｎｄへのアップシフト要求（変速要求）があると、第１速ギヤ段１ｓｔから第２速ギヤ段２ｎｄへのアップシフトが行われる。
【００４９】
ここで、図２〜図４を参照して、第１速ギヤ段１ｓｔから第２速ギヤ段２ｎｄへのアップシフトについて説明する。第１速ギヤ段１ｓｔから第２速ギヤ段２ｎｄにアップシフトする際、切替機構２８は、以下に説明する第１状態〜第６状態に時系列で遷移する。なお、他の変速（第１速ギヤ段１ｓｔから第２速ギヤ段２ｎｄ以外のアップシフト、ダウンシフト）についても基本的な作動は変わらないため、その説明を省略する。また、第１速ギヤ段１ｓｔから第２速ギヤ段２ｎｄへのアップシフトには、第２切替機構２８ｂが関与しないため、その説明を省略する。
【００５０】
まず、第１状態（変速前の状態）として、図２に示すように、第３切替機構２８ｃにおいて、突起９４の位置がシフト溝４２ｃによって１速ギヤ段位置（１ｓｔ位置）に維持されている。この第１状態では、上述した図２および図３に示す状態となっている。そして、第２速ギヤ段２ｎｄへのアップシフト動作を開始すると、第１状態から第２状態（変速過渡状態）に移行する。
【００５１】
第２状態では、シフトシャフト４０が回転することにより、第３切替機構２８ｃにおいて、突起９４の位置がシフト溝４２ｃの形状に沿って１速ギヤ段位置（１ｓｔ位置）からニュートラル位置（Ｎ位置）に変化する。これにより、第３切替機構２８ｃのシフトフォーク３６が１速ギヤ３０ｆから離れる方向（解放方向）へ軸方向に移動する。このとき、シフトフォーク３６によって第３切替機構２８ｃの第１ドグリング５０ｃが第２ドグリング５２ｃから離れる方向に軸方向へ相対移動し、第１ドグリング５０ｃと第２ドグリング５２ｃとの間で付勢力（解放力）が発生する。この第２状態では、第３切替機構２８ｃの第１ドグリング５０ｃと第２ドグリング５２ｃとが軸方向に乖離した状態となる。なお、図２に示す図では、第１ドグリング５０ｃと第２ドグリング５２ｃとが乖離すると、スプリング７８が伸びるように見えるが、実際には、スプリング７８は圧縮される。
【００５２】
この第２状態にスプリング７８により生じる付勢力が第２ドグリング５２ｃに作用することによって、第２ドグリング５２ｃには係合歯７２ｃを軸方向に引き抜く解放力が作用する。つまり、第２状態では、第２ドグリング５２ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとは係合状態にあり、１速ギヤ３０ｆの駆動力に応じて噛合歯７０ｆと係合歯７２ｃとの間に生じる摩擦力によって、第２ドグリング５２ｃには係合方向の力（係合力）が生じる。すなわち、この第２状態は、係合歯７２ｃに係合力と解放力の両方が作用している状態であり、係合力が解放力よりも大きいため、係合歯７２ｃと噛合歯７０ｆとの噛み合い状態が維持されている。そして、この噛み合い状態を維持したまま、第２速ギヤ段２ｎｄを形成するために、第１切替機構２８ａが２速ギヤ３０ｂ側に移動して、第２状態から第３状態に移行する。
【００５３】
第３状態では、シフトシャフト４０が回転することで、シフト溝４２ａと係合するシフトフォーク３６の突起９４の位置が変化し、シフトフォーク３６に押されて第１切替機構２８ａが２速ギヤ３０ｂ側に移動する。このとき、第２ドグリング５２ａの係合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂとが噛合可能な状態となる。また、この第３状態では、係合歯７２ａと噛合歯７０ｂとは噛み合っていない。そして、係合歯７２ａと噛合歯７０ｂとが噛み合うことによって、第３状態から第４状態に移行する。
【００５４】
第４状態では、第１切替機構２８ａにおいて、第２ドグリング５２ａの係合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂとが噛み合った状態であり、２速ギヤ３０ｂの回転速度が第１切替機構２８ａの回転速度よりも速いため、係合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂとが噛み合わされる。このとき、第１切替機構２８ａの係合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂとが噛み合うとともに、第３切替機構２８ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとが噛み合う、同時噛み合い状態となる。つまり、第２状態から第４状態まで、第３切替機構２８ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとの噛合状態が維持されている。そして、第３切替機構２８ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとの噛み合いが解除されることにより、第４状態から第５状態に移行する。
【００５５】
第５状態では、第３切替機構２８ｃにおいて、第２ドグリング５２ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとの噛合が解除されている。上述した第４状態において、２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂと第１切替機構２８ａの係合歯７２ａとが噛み合うと、出力軸１３は第２速ギヤ段２ｎｄに基づく回転速度で回転させられることから、第３切替機構２８ｃの第１ドグリング５０ｃの回転速度が１速ギヤ３０ｆの回転速度よりも速くなる。つまり、１速ギヤ３０ｆに作用する駆動力が小さくなり、第２ドグリング５２ｃに作用する係合力が小さくなる。この場合、図４に示すように、スプリング７８の付勢力（解放力）が係合歯７２ｃに作用する係合力よりも大きくなると、スプリング７８の付勢力によって第２ドグリング５２ｃが軸方向で解放方向に移動する。したがって、第２ドグリング５２ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとの噛み合いが解除される。このように、第３切替機構２８ｃと１速ギヤ３０ｆとの噛み合いが解除されると、第５状態から第６状態に移行する。
【００５６】
第６状態では、第３切替機構２８ｃの第２ドグリング５２ｃが第１ドグリング５０ｃ側に引き寄せられた状態となる。上述した第５状態において、係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとの噛み合いが解除されると、これら係合歯７２ｃの係合面５３と噛合歯７０ｆの係合面７１との間で摩擦力がなくなる（係合力が解放力よりも小さくなる）ため、スプリング７８の付勢力（解放力）によって第２ドグリング５２ｃが第１ドグリング５０ｃ側に引き寄せられる。したがって、第３切替機構２８ｃは、いずれの噛合歯７０ｅ，７０ｆとも噛み合わないニュートラル状態となり、第２速ギヤ段２ｎｄへの変速が完了する。
【００５７】
このように、第１切替機構２８ａの係合歯７２ａと２速ギヤ３０ｂの噛合歯７０ｂとが噛み合うと、第３切替機構２８ｃの係合歯７２ｃと１速ギヤ３０ｆの噛合歯７０ｆとの噛合が速やかに解除されるため、シームレス変速が可能であり、変速中のトルク抜けを抑制することができる。
【００５８】
また、車両１は、変速機１０の変速動作を制御する電子制御装置（図示せず）を備えている。電子制御装置（以下、ＥＣＵという）は、ＣＰＵと、各種プログラム等のデータが格納された記憶部と、入力側の駆動力および出力側の制動力を制御するための各種の演算を行う演算処理部と、を備える。ＥＣＵには各種のセンサからの信号が入力される。
【００５９】
ＥＣＵは、変速機１０の変速制御を実行する。変速制御では、シフト機構３３を制御して、切替機構２８の係合状態および解放状態を切り替える。このＥＣＵは、変速機１０でのシームレス変速を行うために、変速中に、次の変速段を形成する切替機構２８が係合する前に、現在の変速段を形成する切替機構２８が解放してしまうことを防止するように構成されている。
【００６０】
具体的には、上述した変速過渡期（第２〜第６状態）のうち、第２状態での係合状態を維持するように構成されている。第２状態では、１速ギヤ３０ｆに伝達される駆動力が大きい場合に、係合歯７２ｃに生じる係合力がスプリング７８の付勢力（解放力）よりも大きくなり、係合歯７２ｃと噛合歯７０ｆとの噛合状態が維持される。すなわち、第２状態では、解放力が係合力を上回ると第２ドグリング５２ｃの係合歯７２ｃが軸方向に抜けることになる。
【００６１】
例えば、図４に示すように、緩加速時（加速度が小さい場合）には入力側の駆動力が小さくなるため、低速段の係合歯７２ｃに解放力を印加すると、解放力が係合力を上回ってしまい、高速段の係合歯（第１切替機構２８ａの係合歯７２ａ）を係合する前に、低速段の係合歯７２ｃが解放してしまう。この場合、変速機１０はニュートラル状態となってしまい、変速中にトルク抜けが発生してしまう。これを防止するために、ＥＣＵは変速後の係合歯が係合するまで、変速前の係合歯を係合状態に保つように変速制御を実行する。
【００６２】
そこで、ＥＣＵは、入力側の駆動力に基づいて、入力側の駆動力および出力側の制動力を調整する動力調整制御を実行する。詳細には、ＥＣＵは、出力側の制動力（駆動力）を調整する制御部と、変速時に低速段の係合歯に解放力を印加する前に予め出力側の制動力を印加する制御部と、出力側の制動力を相殺するだけの入力側の駆動力を調整する制御部と、を含んで構成されている。
【００６３】
入力側の駆動力は、エンジン２を制御することによって、入力軸１１に作用する駆動力およびカウンタ軸１２に作用する駆動力を調整することが可能である。この入力側の駆動力は、各変速ギヤ（入力ギヤ３０ａ、２速ギヤ３０ｂ、３速ギヤ３０ｃ、６速ギヤ３０ｄ、４速ギヤ３０ｅ、１速ギヤ３０ｆ）に作用する駆動力である。
【００６４】
出力側の制動力は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１、第２モータ・ジェネレータＭＧ２、ブレーキ装置のいずれかを制御することによって調整することが可能である。例えば、出力軸１３の制動力は、第１モータ・ジェネレータＭＧ１による回生ブレーキと、駆動輪３に制動力を付与するブレーキ装置と、を制御することによって調整することも可能である。あるいは、前輪４に付与する制動力も出力側の制動力に含まれる。すなわち、出力側の制動力は、第２モータ・ジェネレータＭＧ２による回生ブレーキと、前輪４に制動力を付与するブレーキ装置と、を制御することによって調整することも可能である。
【００６５】
図５は、変速制御フローの一例を示すフローチャートである。なお、図５には、アップシフトする場合の変速制御が例示されている。また、図５に示す制御はＥＣＵによって実行される。
【００６６】
ＥＣＵは、変速要求がある場合に、入力側の駆動力ＡＲが所定値ＤＲよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、入力側の駆動力ＡＲとして、上述した入力軸１１の駆動力、カウンタ軸１２の駆動力、各変速ギヤ（入力ギヤ３０ａ、２速ギヤ３０ｂ、３速ギヤ３０ｃ、６速ギヤ３０ｄ、４速ギヤ３０ｅ、１速ギヤ３０ｆ）の駆動力のうちのいずれかを用いることができる。また、所定値ＤＲは、係合中のドグリングにスプリング７８の付勢力（解放力）が作用しても係合歯が抜けてない力に相当する駆動力に設定された閾値である。入力側の駆動力ＡＲが所定値ＤＲ以上の場合（ステップＳ１：Ｎｏ）には、上述した第２状態であっても現在の変速段を形成する切替機構２８の係合歯の係合状態を維持できる。
【００６７】
入力側の駆動力ＡＲが所定値ＤＲよりも小さい場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵは、入力側の駆動力ＡＲを増加するとともに、出力側の制動力ＢＲを増加する（ステップＳ２）。ＥＣＵはステップＳ２で上述した動力調整制御を実行する。
【００６８】
ステップＳ２では、入力側の駆動力ＡＲを「ＡＲ＝（ＤＲ＋ＡＲ）／２」に増加させる。出力側の制動力ＢＲを「ＢＲ＝（ＤＲ−ＡＲ）／２」に増加させる。駆動力ＡＲの増加分を制動力ＢＲに増加する。これにより、見かけの駆動力である「ＡＲ−ＢＲ」は、「ＡＲ−ＢＲ＝｛（ＤＲ＋ＡＲ）／２｝−｛（ＤＲ−ＡＲ）／２｝」となる。つまり、ステップＳ２を実施した後も見かけの駆動力「ＡＲ−ＢＲ」は変化していない。要するに、見かけの駆動力「ＡＲ−ＢＲ」が一定であれば、駆動力ＡＲを増加させても加速しない。なお、制動力ＢＲは駆動力ＡＲとは反対方向に作用する力である。
【００６９】
ＥＣＵは、ステップＳ２で動力調整制御を実行した後に、低速段の係合歯の解放力を増加する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、上述した変速過渡期の第３状態に制御される。ステップＳ３を実施することにより、アクチュエータであるシフト機構３３が作動して、現在の変速段を形成するために係合している切替機構２８について、第１ドグリングと第２ドグリングとが軸方向に離れる方向に相対移動させられる。これにより、スプリング７８の付勢力（解放力）が係合中のドグリングに作用する。
【００７０】
ステップＳ３を実施後、または入力側の駆動力ＡＲが所定値ＤＲ以上の場合（ステップＳ１：Ｎｏ）に、ＥＣＵは、高速段の係合歯と噛合歯とを係合する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、上述した変速過渡期の第４状態に制御される。ステップＳ４を実施することにより、アクチュエータであるシフト機構３３が作動して、変速後の変速段を形成するために係合する切替機構２８について、ドグリングを変速ギヤに近づけるように軸方向に移動させて、ドグリングの係合歯と変速ギヤの噛合歯とを係合させる。これにより、変速段の変速段を形成するための切替機構２８が係合するまで、現在の変速段を形成する切替機構２８の係合状態を継続させることができる。ステップＳ４が実施されると、この制御ルーチンは終了する。
【００７１】
図６は、変速制御を実行した際の状態変化を示すタイムチャートである。なお、図６には、上述した図５に示す変速制御を実行した場合が示されている。
【００７２】
図６に示すように、変速要求がある場合に、動力調整制御を実行し、入力側の駆動力ＡＲを増加させるとともに、出力側の制動力ＢＲを増加させることにより、現在の変速段である低速段の係合力が増加する。この場合、駆動力ＡＲの増加分と制動力ＢＲの増加分とが同じであるため、見かけの駆動力である「ＡＲ−ＢＲ」は一定に保たれている（図６に一点鎖線で示す）。
【００７３】
低速段の係合力が増加後、現在の変速段を形成する切替機構２８で第１ドグリングと第２ドグリングとが軸方向に相対移動して、低速段の解放力（スプリング７８の付勢力）が増加し始める。そして、増加した低速段の解放力は、所定値ＤＲに到達する。この場合、見かけの駆動力「ＡＲ−ＢＲ」が一定の状態で、低速段の係合力が所定値ＤＲすなわち低速段の解放力の最大値よりも大きい状態であるため、低速段の係合歯は噛合歯との噛み合い状態を継続する。
【００７４】
その後、高速段の係合歯が係合する。高速段が係合完了すると、低速段の係合力が低下し始める。そして、低速段の係合力が低速段の解放力（所定値ＤＲ）よりも小さくなるタイミングで低速段の係合歯は解放する。このように、高速段の係合が完了するまで、低速段の係合状態を維持することができる。
【００７５】
以上説明した通り、実施形態によれば、変速時に制動力ＢＲや回生量を調整することによって、加速度の大きさによらず、駆動力を途切れさせることなく変速を行うことができる。
【符号の説明】
【００７６】
１  車両
２  エンジン
３  駆動輪
４  前輪
５，６  差動機構
７  クラッチ
１０  変速機
１１  入力軸
１２  カウンタ軸
１３  出力軸
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ  第１〜第３切替機構
３０ａ  入力ギヤ
３０ｂ  ２速ギヤ
３０ｃ  ３速ギヤ
３０ｄ  ６速ギヤ
３０ｅ  ４速ギヤ
３０ｆ  １速ギヤ
３３  シフト機構
５０ａ，５０ｃ  第１ドグリング
５２ａ，５２ｃ  第２ドグリング
６６ａ，６６ｃ，６８ａ，７２ｃ  係合歯
７０ａ〜７０ｆ  噛合歯
７８  スプリング
【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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