(57)【要約】【課題】動力源として電動機を備えた車両の動力伝達制御装置において、切替機構におけるニュートラル状態からＩＮ又はＯＵＴ接続状態への切り替えをスムーズに行うこと。【解決手段】変速機入力軸と電動機出力軸との間で動力伝達系統が形成される「ＩＮ接続状態」、変速機出力軸と電動機出力軸との間で動力伝達系統が形成される「ＯＵＴ接続状態」、及び、いずれの間にも動力伝達系統が形成されない「ニュートラル状態」の何れかの状態が選択可能な切替機構が備えられる。車両走行中におけるニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替えに際し、先ず、電動機出力軸と連動する切替機構内のスリーブの回転速度Ｎｍが、変速機入力軸と連動する切替機構内の噛合部材の車速に対応する回転速度Ｎｉｎに対して所定値だけ大きい値（Ｎｉｎ＋α）まで増大される。その後、慣性によりＮｍが減少中にて、スリーブがニュートラル位置からＩＮ位置に向けて駆動される。【選択図】図６
2010260375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源として少なくとも電動機を備えた車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、
入力軸と、前記車両の駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備え、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である変速機減速比を調整可能な変速機と、
前記変速機の入力軸及び出力軸のうちの１つである第１軸と連動して回転する第１噛合部材と、前記電動機の出力軸と連動して回転するとともに前記第１噛合部材と同軸的に配置され且つ前記第１噛合部材に対して軸線方向に移動可能な第２噛合部材と、前記第２噛合部材の軸線方向の位置を調整するアクチュエータと、を備え、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１、第２噛合部材が軸線方向にて重なり合って互いに噛み合う第１接続位置に調整されることで前記電動機の出力軸と前記変速機の前記第１軸との間で動力伝達系統が形成される第１接続状態が達成され、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１、第２噛合部材が軸線方向にて重なり合わずに互いに噛み合わない非接続位置に調整されることで前記電動機の出力軸と前記変速機の前記第１軸との間で動力伝達系統が形成されない非接続状態が達成される切替機構と、
前記電動機、及び、前記切替機構のアクチュエータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記車両の走行中であって前記第１噛合部材が回転中において前記切替機構が前記非接続状態から前記第１接続状態に切り替えられる場合、先ず、前記電動機を制御して前記第２噛合部材の回転速度を、前記車両の速度に対応する前記第１噛合部材の回転速度である基準回転速度に対して所定値だけ大きい値まで増大し、その後、前記電動機を制御して又は前記電動機を制御することなく前記第２噛合部材の回転速度が減少していく間において前記アクチュエータを制御して前記第２噛合部材の軸線方向の位置を前記非接続位置から前記第１接続位置に向けて移動するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記第２噛合部材の回転速度が前記基準回転速度に対して前記所定値だけ大きい値に達した時点にて前記第２噛合部材の軸線方向の位置を前記非接続位置から前記第１接続位置に向けて移動開始するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記第２噛合部材の回転速度が前記基準回転速度に対して前記所定値だけ大きい値に達した後、前記電動機を制御して前記第２噛合部材の回転速度を前記基準回転速度に対して所定値だけ小さい目標値まで減少するようにフィードバック制御するよう構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記第２噛合部材の回転速度が減少していく間において、前記アクチュエータを制御して前記第２噛合部材の軸線方向の移動速度を、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１、第２噛合部材の互いの噛み合いが開始する噛合開始位置を含む所定範囲内にある期間では第１の値に、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記所定範囲以外にある期間では前記第１の値よりも大きい値に調整するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項５】
動力源として少なくとも電動機を備えた車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、
入力軸と、前記車両の駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備え、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である変速機減速比を調整可能な変速機と、
前記変速機の入力軸及び出力軸のうちの１つである第１軸と連動して回転する第１噛合部材と、前記電動機の出力軸と連動して回転するとともに前記第１噛合部材と同軸的に配置され且つ前記第１噛合部材に対して軸線方向に移動可能な第２噛合部材と、前記第２噛合部材の軸線方向の位置を調整するアクチュエータと、を備え、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１、第２噛合部材が軸線方向にて重なり合って互いに噛み合う第１接続位置に調整されることで前記電動機の出力軸と前記変速機の前記第１軸との間で動力伝達系統が形成される第１接続状態が達成され、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１、第２噛合部材が軸線方向にて重なり合わずに互いに噛み合わない非接続位置に調整されることで前記電動機の出力軸と前記変速機の前記第１軸との間で動力伝達系統が形成されない非接続状態が達成される切替機構と、
前記電動機、及び、前記切替機構のアクチュエータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記車両の停止中であって前記第１、第２噛合部材が非回転中において前記切替機構が前記非接続状態から前記第１接続状態に切り替えられる場合、前記アクチュエータを制御して前記第２噛合部材の軸線方向の位置を前記非接続位置から前記第１接続位置に向けて移動するとともに、前記第２噛合部材の移動開始後の所定の時点で、前記電動機を制御して前記第２噛合部材を回転させて前記第２噛合部材の回転方向の位相を変更する位相変更処理を開始・実行するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１、第２噛合部材の互いの噛み合いが開始する噛合開始位置に基づいて決定される位置に達した時点で前記位相変更処理を開始・実行するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１、第２噛合部材の互いの噛み合いが開始する噛合開始位置から前記第１接続位置に向けて移動し得ない状態であるロック状態を検出する検出手段を備え、
前記ロック状態が検出された時点で前記位相変更処理を開始・実行するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記位相変更処理実行中において前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記噛合開始位置から前記第１接続位置に向けて移動開始したことに基づいて、前記位相変更処理を終了するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記切替機構は、
前記変速機の入力軸及び出力軸のうちの前記第１軸とは異なる第２軸と連動して回転するとともに前記第１、第２噛合部材と同軸的に且つ前記第２噛合部材に対して前記第１噛合部材と反対側に配置された第３噛合部材を備え、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記非接続位置にある場合に前記第２、第３噛合部材が軸線方向にて重なり合わずに互いに噛み合わず、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第２、第３噛合部材が軸線方向にて重なり合って互いに噛み合う第２接続位置に調整されることで前記電動機の出力軸と前記変速機の前記第２軸との間で動力伝達系統が形成される第２接続状態が達成されるように構成された車両の動力伝達制御装置。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置であって、
前記車両は、前記動力源として内燃機関を備え、
前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装され、前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間で動力を伝達する接合状態と、前記動力を伝達しない遮断状態とに調整可能なクラッチ機構を備え、
前記変速機は、
トルクコンバータを備えておらず、且つ、前記変速機減速比として予め定められた異なる複数の減速比を設定可能な多段変速機であり、
前記制御手段は、前記変速機、及び前記クラッチ機構を制御するように構成された車両の動力伝達制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達制御装置に関し、特に、動力源として少なくとも電動機を備えた車両に適用されるものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、動力源として内燃機関と電動機（電動モータ、電動発電機）とを備えた所謂ハイブリッド車両が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。ハイブリッド車両では、電動機が、内燃機関と協働又は単独で、車両を駆動する駆動トルクを発生する動力源として、或いは、内燃機関を始動するための動力源として使用される。加えて、電動機が、車両を制動する回生トルクを発生する発電機として、或いは、車両のバッテリに供給・貯留される電気エネルギを発生する発電機として使用される。このように電動機を使用することで、車両全体としての総合的なエネルギ効率（燃費）を良くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２４７１０号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、ハイブリッド車両では、電動機の出力軸と変速機の入力軸との間で動力伝達系統が形成される接続状態（以下、「ＩＮ接続状態」と称呼する。）が採用される場合と、電動機の出力軸と変速機の出力軸（従って、駆動輪）との間で変速機を介することなく動力伝達系統が形成される接続状態（以下、「ＯＵＴ接続状態」と称呼する。）が採用される場合と、がある。
【０００５】
ＩＮ接続状態では、変速機の変速段を変更することで、車両速度に対する電動機の出力軸の回転速度を変更することができる。従って、変速機の変速段を調整することで、電動機の出力軸の回転速度をエネルギ変換効率（より具体的には、駆動トルク、回生トルク等の発生効率）が良好となる範囲内に維持し易いというメリットがある。
【０００６】
一方、ＯＵＴ接続状態では、動力伝達系統が複雑な機構を有する変速機を介さないことから、動力の伝達損失を小さくできるというメリットがある。また、変速機（特に、トルクコンバータを備えない形式の変速機）では、通常、変速作動中（変速段を切り替える作動中）において、変速機の入力軸から出力軸への動力の伝達が一時的に遮断される場合が多い。この結果、車両前後方向の加速度の急激な変化（所謂変速ショック）が発生し易い。このような変速作動中においても、ＯＵＴ接続状態では、電動機の駆動トルクを変速機の出力軸（従って、駆動輪）へ連続して出力し続けることができ、変速ショックを低減できるというメリットもある。
【０００７】
以上のことに鑑み、本出願人は、特願２００７−２７１５５６号において、電動機の出力軸の接続状態（以下、単に「電動機接続状態」とも称呼する。）をＩＮ接続状態とＯＵＴ接続状態とに切り替え可能な切替機構について既に提案している。この切替機構では、電動機の出力軸と変速機の入力軸との間も電動機の出力軸と変速機の出力軸との間も動力伝達系統が形成されない接続状態（以下、「非接続状態」と称呼する。）も選択され得る。
【０００８】
この切替機構は、具体的には、変速機の入力軸及び出力軸のうちの１つ（第１軸）と連動して回転する第１噛合部材と、電動機の出力軸と連動して回転する第２噛合部材と、変速機の入力軸及び出力軸のうちの他の１つ（第２軸）と連動して回転する第３噛合部材とを備える。第１、第２、第３噛合部材は、第１、第３噛合部材が第２噛合部材を挟むように同軸的に配置されている。第１、第３噛合部材は軸方向に移動不能に、第２噛合部材は軸方向に移動可能に配置されている。この第２噛合部材の軸線方向の位置はアクチュエータにより調整される。
【０００９】
第２噛合部材の軸線方向の位置が、第１、第２噛合部材が軸線方向にて重なり合って互いに噛み合う第１接続位置に調整されることで、電動機の出力軸と変速機の第１軸との間で動力伝達系統が形成される第１接続状態（ＩＮ接続状態及びＯＵＴ接続状態の一方）が達成される。第２噛合部材の軸線方向の位置が、第２、第３噛合部材が軸線方向にて重なり合って互いに噛み合う第２接続位置に調整されることで、電動機の出力軸と変速機の第２軸との間で動力伝達系統が形成される第２接続状態（ＩＮ接続状態及びＯＵＴ接続状態の他方）が達成される。第２噛合部材の軸線方向の位置が、第１、第２噛合部材が軸線方向にて重なり合わずに互いに噛み合わず且つ第２、第３噛合部材が軸線方向にて重なり合わずに互いに噛み合わない非接続位置に調整されることで、電動機の出力軸と変速機の第１、第２軸との間で動力伝達系統が共に形成されない非接続状態が達成される。
【００１０】
以下、非接続状態から第１接続状態に切り替える場合を想定する。非接続状態で車両走行中（車速＞０）では、変速機の第１軸が回転していることで第１噛合部材が回転している。なお、非接続状態に起因して電動機の出力軸については回転している場合と回転していない場合が存在し得る。従って、第２噛合部材については回転している場合と回転していない場合が存在し得る。一方、非接続状態で車両停止中（車速＝０）では、通常、変速機の第１軸も電動機の出力軸も回転していない。従って、第１、第２噛合部材は共に回転していない。
【００１１】
本発明者は、非接続状態で車両走行中（車速＞０）、及び非接続状態で車両停止中（車速＝０）のそれぞれの場合について、非接続状態から第１接続状態への切り替えがスムーズに達成され得る制御手法を提案した。
【００１２】
本発明の目的は、動力源として少なくとも電動機を備えた車両に適用される車両の動力伝達制御装置であって、非接続状態で車両走行中、及び非接続状態で車両停止中のそれぞれの場合について、非接続状態から第１接続状態への切り替えがスムーズに達成され得るものを提供することにある。
【００１３】
本発明による車両の動力伝達制御装置は、変速機と、切替機構と、制御手段と、を備える。以下、順に説明していく。
【００１４】
前記変速機は、（内燃機関の出力軸との間で動力伝達系統が形成される）入力軸と、前記車両の駆動輪との間で動力伝達系統が形成される出力軸とを備えている。変速機は、変速機の出力軸の回転速度に対する変速機の入力軸の回転速度の割合（変速機減速比）を調整可能に構成されている。前記変速機は、前記変速機減速比として予め定められた異なる複数の減速比を設定可能な多段変速機であっても、前記変速機減速比として減速比を連続的に（無段階に）調整可能な無段変速機であってもよい。
【００１５】
また、前記変速機は、トルクコンバータを備えるとともに車両の走行状態に応じて変速作動が自動的に実行される多段変速機又は無段変速機（所謂オートマチックトランスミッション（ＡＴ））であっても、トルクコンバータを備えない多段変速機（所謂マニュアルトランスミッション（ＭＴ））であってもよい。ＭＴの場合、運転者により操作されるシフトレバーの位置を示す信号に基づいてアクチュエータの駆動力により変速作動が実行される形式であっても、運転者によるシフトレバー操作によらず車両の走行状態に応じてアクチュエータの駆動力により変速作動が自動的に実行され得る形式（所謂、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション）であってもよい。
【００１６】
前記切替機構は、上述したものと同様、前記第１、第２噛合部材と、前記アクチュエータとを備える。前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１接続位置に調整されることで前記第１接続状態（ＩＮ接続状態及びＯＵＴ接続状態の一方）が達成され、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記非接続位置に調整されることで前記非接続状態が達成される。なお、前記切替機構において、前記第３噛合部材が備えられていてもよい。この場合、上述したものと同様、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第２接続位置に調整されることで前記第２接続状態（ＩＮ接続状態及びＯＵＴ接続状態の他方）が達成される。
【００１７】
前記制御手段は、前記電動機（の出力、駆動トルク、回生トルク等）、及び、前記切替機構のアクチュエータを制御する。
【００１８】
以下、先ず、車両走行中であって前記第１噛合部材が回転中において前記切替機構が前記非接続状態から前記第１接続状態に切り替えられる場合を考える。この場合、前記制御手段は、先ず、前記電動機を制御して前記第２噛合部材の回転速度を、前記車両の速度に対応する前記第１噛合部材の回転速度である基準回転速度に対して所定値だけ大きい値まで増大する。その後、前記制御手段は、前記電動機を制御して又は前記電動機を制御することなく前記第２噛合部材の回転速度が減少していく間において前記アクチュエータを制御して前記第２噛合部材の軸線方向の位置を前記非接続位置から前記第１接続位置に向けて移動するように構成される。
【００１９】
ここにおいて、前記第２噛合部材の回転速度が前記基準回転速度に対して前記所定値だけ大きい値に達した時点にて、前記第２噛合部材が前記非接続位置から前記第１接続位置に向けて前記アクチュエータの駆動力により移動開始され得る。
【００２０】
第２噛合部材が非接続位置から第１接続位置に向けてアクチュエータの駆動力により移動していく過程において、第２噛合部材が、第１、第２噛合部材の互いの噛み合いが開始する位置（以下、「噛合開始位置」と呼ぶ。）を通過しようとする際、ロック状態が発生する場合がある。ロック状態とは、第１、第２噛合部材間の噛合に関する位相が合致しない状態で第１、第２噛合部材の歯部の向かい合う端面同士が互いに相対回転することなく当接する状態を指す。ロック状態では、アクチュエータが第２噛合部材を噛合開始位置から第１接続位置に向けて駆動しても、第２噛合部材が噛合開始位置から第１接続位置に向けて移動し得ない。
【００２１】
このロック状態が発生しない限りにおいて、第２噛合部材が非接続位置から第１接続位置までスムーズに移動し得る。従って、第２噛合部材が噛合開始位置を通過する段階にてロック状態が発生しないように、電動機、アクチュエータ等を制御することが望まれる。
【００２２】
上記構成によれば、第２噛合部材の回転速度が前記基準回転速度よりも大きい領域内で減少していく状態で、第２噛合部材が噛合開始位置を通過しようとする。即ち、前記基準回転速度で回転している第１噛合部材の歯部の端面に対して、第２噛合部材の歯部の端面が基準回転速度よりも大きい回転速度をもって接触開始し、その後、両端面が接触した状態で第２噛合部材の歯部の端面の回転速度が減少しながら前記基準回転速度に近づいていく。
【００２３】
そして、第２噛合部材の歯部の端面の回転速度が前記基準回転速度に近づいた段階（即ち、両端面の回転速度差が微小となった段階）において第１、第２噛合部材間の噛合に関する位相が合致した瞬間にアクチュエータの駆動力により第２噛合部材の歯部の端部が第１噛合部材の歯部の端部に食い込み開始し、第１、第２部材の噛合が開始される。即ち、ロック状態が発生することなく第２噛合部材が噛合開始位置をスムーズに通過し得る。この結果、第２噛合部材の回転速度を前記基準回転速度に正確に一致するように調整することなく、非接続状態から第１接続状態への切り替えがスムーズに達成され得る。
【００２４】
第２噛合部材の回転速度が前記基準回転速度に対して所定値だけ大きい値に達した後、第２噛合部材の回転速度が減少していく過程において、電動機を制御して（具体的には、電動機の出力軸の駆動トルク（電動機に供給される駆動電流）を積極的に制御して）第２噛合部材の回転速度の減少の推移を積極的に調整してもよい。或いは、電動機を制御することなく（具体的には、電動機の出力軸の駆動トルクをゼロにして（即ち、電動機に供給される駆動電流をゼロにして））第２噛合部材の回転速度の減少の推移を慣性（惰性）に従わせてもよい。
【００２５】
上述のように、電動機を制御して第２噛合部材の回転速度の減少の推移が積極的に調整される場合、前記第２噛合部材の回転速度が、前記基準回転速度に対して所定値だけ小さい目標値まで減少するようにフィードバック制御されてもよい。
【００２６】
また、上記動力伝達制御装置においては、前記制御手段は、前記第２噛合部材の回転速度が減少していく間において、前記アクチュエータを制御して前記第２噛合部材の軸線方向の移動速度を、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記第１、第２噛合部材の互いの噛み合いが開始する噛合開始位置を含む所定範囲内にある期間では第１の値に、前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記所定範囲以外にある期間では前記第１の値よりも大きい値に調整するように構成されてもよい。
【００２７】
一般に、第２噛合部材が噛合開始位置を通過しようとする段階において第２噛合部材の移動速度が小さいほど、第１、第２噛合部材の歯部の向かい合う端面同士が相対回転しながら当接する状態が開始した後における両端面の押し付け力の増加速度が小さい。従って、第２噛合部材に作用する減速方向の摩擦トルクの増加速度が小さい。このことは、両端面同士が相対回転しながら当接する状態が開始してから、第２噛合部材の回転速度が減少して前記基準回転速度に一致するまでの時間が長いこと、ひいては、第２噛合部材の歯部の端部が第１噛合部材の歯部の端部に食い込み開始する機会が多いことを意味する。以上より、第２噛合部材が噛合開始位置を通過しようとする段階において第２噛合部材の移動速度が小さいほど、ロック状態が発生し難くなるということができる。
【００２８】
他方、第２噛合部材の移動速度を非接続位置から第１接続位置までの全範囲に亘って小さくすると、第２噛合部材が非接続位置から第１接続位置まで移動するのに要する時間が長くなる。これに対し、上記構成によれば、第２噛合部材が噛合開始位置を通過しようとする段階においてのみ第２噛合部材の移動速度が小さくされ、それ以外の段階では第２噛合部材の移動速度が大きくされ得る。この結果、ロック状態の発生が抑制されつつ、第２噛合部材が非接続位置から第１接続位置まで移動するのに要する時間を短くできる。
【００２９】
以上、車両走行中において前記切替機構が前記非接続状態から前記第１接続状態に切り替えられる場合について説明した。次に、車両の停止中であって第１、第２噛合部材が非回転中において前記切替機構が前記非接続状態から前記第１接続状態に切り替えられる場合について説明する。
【００３０】
この場合、前記制御手段は、前記アクチュエータを制御して前記第２噛合部材の軸線方向の位置を前記非接続位置から前記第１接続位置に向けて移動するとともに、前記第２噛合部材の移動開始後の所定の時点で、（前記ロック状態が発生しているか否かにかかわらず）前記電動機を制御して前記第２噛合部材を回転させて前記第２噛合部材の回転方向の位相を変更する位相変更処理を開始・実行するように構成される。
【００３１】
ここにおいて、前記位相変更処理とは、例えば、所定の周期的な駆動電流パターンを持って電動機を駆動する処理を指す。また、前記位相変更処理は、前記第２噛合部材が前記噛合開始位置に基づいて決定される位置（例えば、前記噛合開始位置そのもの、或いは、前記噛合開始位置から所定距離だけ前記非接続位置側にずれた位置）に達した時点で開始・実行され得る。
【００３２】
車両停止中では、第１、第２噛合部材間の噛合に関する位相が合致しない状態で第１、第２噛合部材が停止している場合が発生し得る。この状態にて、第１、第２噛合部材が回転することなく第２噛合部材が移動して噛合開始位置に達した場合（即ち、第１、第２噛合部材の歯部の向かい合う端面同士が接触した場合）、特に、上述したロック状態が発生し易い。上記構成によれば、第２噛合部材が噛合開始位置に達する時点、或いは、その前に位相変更処理が行われ得る。従って、位相が合致した状態で第２噛合部材が噛合開始位置を通過する可能性を高めることができ、この結果、ロック状態の発生を抑制することができる。
【００３３】
また、前記制御手段は、前記ロック状態を検出する検出手段を備え、前記ロック状態が検出された時点で前記位相変更処理を開始・実行するように構成されてもよい。この場合、前記位相変更処理実行中において前記第２噛合部材の軸線方向の位置が前記噛合開始位置から前記第１接続位置に向けて移動開始したこと（即ち、前記ロック状態が解除されたこと）に基づいて、前記位相変更処理が終了され得る。
【００３４】
ここにおいて、前記ロック状態は、例えば、前記第２噛合部材の移動速度が減少したこと（特に、ステップ的にゼロに減少した後に所定時間ゼロに維持されたこと）、前記第２噛合部材の軸線方向の位置の実際値が目標値と一致するようにフィードバック制御される場合において実際値が目標値から所定値以上乖離したこと、前記第２噛合部材の前記非接続位置からの移動開始から所定時間が経過しても前記第２噛合部材が前記第１接続位置に到達しないこと等を検出することで検出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態に係る車両の動力伝達制御装置を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図１に示した切替機構において切り替え可能な３状態を示した図である。
【図３】図２に示した各状態に対応する切替機構内のスプラインの噛合の様子をそれぞれ示した図である。
【図４】スリーブがＩＮ側噛合開始位置にある場合における切替機構内のスプラインの噛合の様子を示した図である。
【図５】ロック状態が発生している場合における切替機構内のスプラインの噛合の様子を示した図である。
【図６】車両走行中において、切替機構がＯＵＴ接続状態からニュートラル状態を経てＩＮ接続状態に切り替えられる場合における作動の一例を示したタイムチャートである。
【図７】スリーブがニュートラル位置からＩＮ位置に向けて移動する際の移動速度の推移の他の例を示した図である。
【図８】車両停止中において、切替機構がニュートラル状態からＩＮ接続状態に切り替えられる場合における作動の一例を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
（構成）
図１は、本発明の実施形態に係る動力伝達制御装置（以下、「本装置」と称呼する。）を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関とモータジェネレータとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない多段変速機を使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッションを備えた車両に適用されている。
【００３８】
この車両は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１０と、変速機（Ｔ／Ｍ）２０と、クラッチ（Ｃ／Ｔ）３０と、モータジェネレータ（Ｍ／Ｇ）４０と、切替機構５０とを備えている。Ｅ／Ｇ１０は、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１は、Ｃ／Ｔ３０を介してＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２と接続されている。
【００３９】
Ｔ／Ｍ２０は、前進用の複数（例えば、５つ）の変速段、後進用の１つの変速段、及びニュートラル段を有するトルクコンバータを備えない周知の多段変速機の１つである。以下、前進用の変速段及び後進用の変速段を「走行用変速段」と称呼する。走行用変速段では、Ｔ／Ｍ２０の入出力軸Ａ２，Ａ３の間で動力伝達系統が形成される。ニュートラル段では、Ｔ／Ｍ２０の入出力軸Ａ２，Ａ３の間で動力伝達系統が形成されない。走行用変速段において、Ｔ／Ｍ２０は、出力軸Ａ３の回転速度に対する入力軸Ａ２の回転速度の割合である変速機減速比Ｇｔｍを複数の段階の何れかに任意に設定可能となっている。Ｔ／Ｍ２０では、変速段の切り替えは、Ｔ／Ｍアクチュエータ２１を制御することでのみ実行される。
【００４０】
Ｃ／Ｔ３０は、周知の構成の１つ（例えば、クラッチストロークの調整により２枚のクラッチ板が当接・離間する構成）を備えていて、Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１とＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２との間で動力が伝達されない遮断状態、及び動力が伝達される接合状態に調整可能となっている。以下、説明の便宜上、接合状態において、Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１とＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２との回転が一致している状態を「完全接合状態」と呼び、一致していない状態を「半接合状態」と呼ぶ。この車両では、クラッチペダルは設けられていない。Ｃ／Ｔ３０の状態は、Ｃ／Ｔアクチュエータ３１によりクラッチストロークを調整することで制御されるようになっている。
【００４１】
Ｍ／Ｇ４０は、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、例えば、ロータ（図示せず）が出力軸Ａ４と一体回転するようになっている。Ｍ／Ｇ４０は、動力源としても発電機としても機能する。
【００４２】
切替機構５０は、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態を切り替える機構である。切替機構５０は、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４と一体回転する円筒状の連結ピース５１と、ギヤｇ１と一体回転する円筒状の連結ピース５２と、ギヤｇ３と一体回転する円筒状の連結ピース５３と、円筒状のスリーブ５４と、切替アクチュエータ５５とを備える。連結ピース５１，５２，５３の円筒外面にはそれぞれ外スプラインが形成され、スリーブ５４の円筒内面には内スプラインが形成されている。
【００４３】
スリーブ５４は、連結ピース５１と常時スプライン嵌合している。従って、スリーブ５４は、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４と連動して出力軸Ａ４と同じ回転速度で回転する。ギヤｇ１は、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２と一体回転するギヤｇ２と常時歯合し、ギヤｇ３は、Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３と一体回転するギヤｇ４と常時歯合している。従って、連結ピース５２，５３はそれぞれ、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２、出力軸Ａ３と連動して回転する。
【００４４】
連結ピース５２，５３、及びスリーブ５４は、連結ピース５２，５３がスリーブ５４を挟むように、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４と同軸的に配置されている。連結ピース５２，５３は軸方向に移動不能に、スリーブ５４は軸方向に移動可能に配置されている。スリーブ５４の軸方向の位置は、切替アクチュエータ５５により制御されるようになっている。また、スリーブ５４は、スリーブ５４の位置に応じて連結ピース５２，５３ともスプライン嵌合可能となっている。
【００４５】
スリーブ５４が図２（ａ）に示すＩＮ位置に制御される場合、スリーブ５４は、連結ピース５２と軸方向にて重なり合ってスプライン嵌合する（図３（ａ）を参照）。これにより、ギヤｇ１，ｇ２を介してＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２とＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４との間で動力伝達系統が形成される。この状態を「ＩＮ接続状態」と呼ぶ。
【００４６】
ＩＮ接続状態において、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２の回転速度に対するＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度の割合を「第１減速比Ｇ１」と呼び、第１減速比Ｇ１と変速機減速比Ｇｔｍとの積（Ｇ１・Ｇｔｍ）を「ＩＮ接続減速比Ｇｉｎ」と呼ぶ。本例では、Ｇ１＝（ｇ２の歯数）／（ｇ１の歯数）であるから、Ｇｉｎ＝（ｇ２の歯数）／（ｇ１の歯数）・Ｇｔｍとなる。即ち、Ｇｉｎは、Ｔ／Ｍ２０の変速段の変化に応じて変化する。
【００４７】
また、スリーブ５４が図２（ｂ）に示すＯＵＴ位置に制御される場合、スリーブ５４は、連結ピース５３と軸方向にて重なり合ってスプライン嵌合する（図３（ｂ）を参照）。これにより、ギヤｇ３、ｇ４を介してＴ／Ｍ２０の出力軸Ａ３とＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４との間でＴ／Ｍ２０を介することなく動力伝達系統が形成される。この状態を「ＯＵＴ接続状態」と呼ぶ。
【００４８】
ＯＵＴ接続状態において、Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３の回転速度に対するＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度の割合を「ＯＵＴ接続減速比Ｇｏｕｔ」と呼ぶ。本例では、Ｇｏｕｔは、（ｇ４の歯数）／（ｇ３の歯数）で一定となる。即ち、Ｇｏｕｔは、Ｔ／Ｍ２０の変速段の変化に応じて変化しない。
【００４９】
また、スリーブ５４が図２（ｃ）に示すニュートラル位置に制御される場合、スリーブ５４は、連結ピース５２，５３の何れとも軸方向にて重なり合わずにスプライン嵌合しない（図３（ｃ）を参照）。これにより、Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３とＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４との間でもＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２とＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４との間でも動力伝達系統が形成されない。この状態を「ニュートラル状態」と呼ぶ。
【００５０】
以上、切替機構５０では、切替アクチュエータ５５を制御する（従って、スリーブ５４の位置を制御する）ことで、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の接続状態（以下、「Ｍ／Ｇ接続状態」とも称呼する。）を、「ＩＮ接続状態」、「ＯＵＴ接続状態」、「ニュートラル状態」の何れかに選択的に切り替え可能となっている。
【００５１】
Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３は、作動機構Ｄ／Ｆと連結されていて、作動機構Ｄ／Ｆは、左右一対の駆動輪と連結されている。なお、Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３と作動機構Ｄ／Ｆとの間に、所謂最終減速機構が介装されていてもよい。
【００５２】
また、本装置は、駆動輪の車輪速度を検出する車輪速度センサ６１と、アクセルペダルＡＰの操作量を検出するアクセル開度センサ６２と、シフトレバーＳＦの位置を検出するシフト位置センサ６３と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するブレーキセンサ６４と、Ｍ／Ｇ１０の出力軸Ａ４の回転速度を検出する回転速度センサ６５と、を備えている。
【００５３】
更に、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵ７０を備えている。ＥＣＵ７０は、上述のセンサ６１〜６５、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータ２１，３１，５５を制御することで、Ｔ／Ｍ２０の変速段、Ｃ／Ｔ３０の状態、及び切替機構５０の状態を制御する。加えて、ＥＣＵ７０は、Ｅ／Ｇ１０、及びＭ／Ｇ４０のそれぞれの出力（出力軸の駆動トルク）を制御するようになっている。
【００５４】
Ｔ／Ｍ２０の変速段は、車輪速度センサ６１から得られる車速Ｖと、アクセル開度センサ６２から得られる運転者によるアクセルペダルＡＰの操作量に基づいて算出される要求トルクＴｒ（Ｔ／Ｍ２０の出力軸Ａ３についてのトルク）と、シフト位置センサ６３から得られるシフトレバーＳＦの位置に基づいて制御される。シフトレバーＳＦの位置が「手動モード」に対応する位置にある場合、Ｔ／Ｍ２０の変速段が、シフトレバーＳＦの操作により運転者により選択された変速段に原則的に設定される。一方、シフトレバーＳＦの位置が「自動モード」に対応する位置にある場合、Ｔ／Ｍ２０の変速段が、車速Ｖと要求トルクＴｒとの組み合わせに基づいて、シフトレバーＳＦが操作されることなく自動的に制御される。以下、Ｔ／Ｍ２０の変速段が変更される際の作動を「変速作動」と称呼する。変速作動の開始は、変速段の変更に関連して移動する部材の移動の開始に対応し、変速作動の終了は、その部材の移動の終了に対応する。
【００５５】
Ｃ／Ｔ３０は、通常、接合状態（特に、完全接合状態）に維持され、Ｔ／Ｍ２０の変速作動中、及び、シフトレバーＳＦの位置が「ニュートラル」位置にある場合等において、遮断状態に維持される。また、Ｃ／Ｔ３０は、接合状態（特に、半接合状態）において、Ｃ／Ｔアクチュエータ３１により調整されるクラッチストロークに応じて、伝達し得るトルクの最大値（以下、「クラッチトルクＴｃ」と称呼する。）を調整可能となっている。
【００５６】
Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１の駆動トルク（Ｔｅ０）よりもクラッチトルクＴｃの方がより緻密に調整され得る。従って、Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１の駆動トルク（Ｔｅ０）がクラッチトルクＴｃよりも大きい状態を維持しつつクラッチトルクＴｃを制御することで、Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１のトルクに基づくＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２（従って、出力軸Ａ３）に伝達されるトルクをより緻密に調整できる。
【００５７】
Ｍ／Ｇ４０は、Ｅ／Ｇ１０と協働又は単独で、車両を駆動する駆動トルクを発生する動力源として、或いは、Ｅ／Ｇ１０を始動するための動力源として使用される。また、Ｍ／Ｇ４０は、車両を制動する回生トルクを発生する発電機として、或いは、車両のバッテリ（図示せず）に供給・貯留される電気エネルギを発生する発電機としても使用される。
【００５８】
切替機構５０では、スリーブ５４が移動することで、Ｍ／Ｇ接続状態が切り替えられる。以下、このスリーブ５４の移動を「切り替え作動」と称呼する。切り替え作動の開始は、スリーブ５４の移動の開始に対応し、切り替え作動の終了は、スリーブ５４の移動の終了に対応する。Ｍ／Ｇ接続状態の切り替えは、例えば、車速Ｖと要求トルクＴｒとの組み合わせに基づいてなされ得る。
【００５９】
以下、Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１の駆動トルクを「Ｅ／ＧトルクＴｅ０」と、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の駆動トルクを「Ｍ／ＧトルクＴｍ０」と称呼する。Ｅ／Ｇ１０の出力軸Ａ１の回転速度を「Ｅ／Ｇ回転速度Ｎｅ」と、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転速度を「Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ」と称呼する。Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍはスリーブ５４の回転速度と一致する。また、Ｅ／ＧトルクＴｅ０に基づくＴ／Ｍ２０の出力軸Ａ３に伝達されるトルクを「Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅ」と称呼し、Ｍ／ＧトルクＴｍ０に基づくＴ／Ｍ２０の出力軸Ａ３に伝達されるトルクを「Ｍ／Ｇ側駆動トルクＴｍ」と称呼する。また、Ｍ／Ｇ４０に供給されるＭ／ＧトルクＴｍ０を制御するための電流（駆動電流）を「Ｍ／Ｇ電流Ｉｍ」と称呼する。
【００６０】
Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅは、（Ｃ／Ｔ３０が完全接合状態にある場合において）Ｅ／ＧトルクＴｅ０に変速機減速比Ｇｔｍを乗じた値である（Ｔｅ＝Ｔｅ０・Ｇｔｍ）。Ｍ／Ｇ側駆動トルクＴｍは、ＩＮ接続状態では、Ｍ／ＧトルクＴｍ０にＩＮ接続減速比Ｇｉｎを乗じた値であり（Ｔｍ＝Ｔｍ０・Ｇｉｎ）、ＯＵＴ接続状態では、Ｍ／ＧトルクにＯＵＴ接続減速比Ｇｏｕｔを乗じた値である（Ｔｍ＝Ｔｍ０・Ｇｏｕｔ）。Ｍ／Ｇ側駆動トルクＴｍは、Ｍ／ＧトルクＴｍ０の調整により調整され得、Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅは、Ｅ／ＧトルクＴｅ０、或いは（特に、半接合状態では）クラッチトルクＴｃの調整により調整され得る。また、ＴｍとＴｅとの和を「合計トルクＴｓ」と呼ぶ。
【００６１】
本装置では、通常、周知の手法の１つに従って、Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅとＭ／Ｇ側駆動トルクＴｍの和が要求トルクＴｒと一致するように、Ｅ／ＧトルクＴｅ０とＭ／ＧトルクＴｍ０との配分が調整される。具体的には、例えば、ＴｅとＴｍとは予め作製された定常マップに基づいて調整される。定常マップとは、要求トルクＴｒ及び車速Ｖ等（の組み合わせ）と、要求トルクＴｒ及び車速Ｖ等が（その組み合わせで）一定の場合において適合されたＥ／Ｇ側駆動トルクの定常適合値及びＭ／Ｇ側駆動トルクの定常適合値と、の関係を規定するマップ（テーブル）である。この定常マップは、要求トルクＴｒ及び車速Ｖ（の組み合わせ）が一定に維持された定常状態で車両全体としての総合的なエネルギ効率（燃費）を最適とする等の観点に基づいてＥ／Ｇ側駆動トルクＴｅ及びＭ／Ｇ側駆動トルクＴｍを適合する（定常適合値を決定する）実験を、要求トルクＴｒ及び車速Ｖの組み合わせを種々変更しながら繰り返し行うことで得られる。
【００６２】
この定常マップと、要求トルクＴｒの現在値及び車速Ｖの現在値とから（即ち、定常マップの検索結果から）、現在の走行状態（即ち、要求トルクＴｒの現在値及び車速Ｖの現在値）に対応するＥ／Ｇ側駆動トルクの定常適合値（Ｅ／Ｇ側適合値）、及びＭ／Ｇ側駆動トルクの定常適合値（Ｍ／Ｇ側適合値）が得られる。Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅ及びＭ／Ｇ側駆動トルクＴｍはそれぞれ、Ｅ／Ｇ側適合値及びＭ／Ｇ側適合値に一致するように調整される。この結果、Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅ及びＭ／Ｇ側駆動トルクＴｍが、車両全体としての総合的なエネルギ効率（燃費）を最適とする等の所望の目的が達成されるように、且つ合計トルクＴｓが要求トルクＴｒと一致するように、調整・配分される。
【００６３】
（切替機構におけるスムーズな切り替え）
以下、車両走行中（車速＞０）、及び車両停止中（車速＝０）のそれぞれの場合について、ニュートラル状態からＩＮ又はＯＵＴ接続状態への切り替えがスムーズに達成され得る制御手法について説明する。以下、説明の便宜上、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替えについてのみ説明する。ニュートラル状態からＯＵＴ接続状態への切り替えについても同様である。
【００６４】
ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え作動は、スリーブ５４が、ニュートラル位置（図３（ｃ）を参照）からＩＮ位置（図３（ａ）を参照）までアクチュエータ５５の駆動力により移動することにより達成される。この切り替え作動の過程において、スリーブ５４が、スリーブ５４と連結ピース５２の互いの噛み合いが開始する位置（図４を参照、以下、「ＩＮ側噛合開始位置」と呼ぶ。）を通過しようとする際、ロック状態が発生する場合がある。
【００６５】
ロック状態とは、図５に示すように、スリーブ５４及び連結ピース５２間の噛合に関する位相が合致しない状態で且つスリーブ５４及び連結ピース５２の歯部の向かい合う端面同士が互いに相対回転することなく当接する状態を指す。このロック状態では、アクチュエータ５５がスリーブ５４をＩＮ側噛合開始位置（図４を参照）からＩＮ位置（図３（ａ）を参照）に向けて駆動しても、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置からＩＮ位置に向けて移動し得ない。
【００６６】
逆に言えば、このロック状態の発生が抑制される限りにおいて、スリーブ５４がニュートラル位置からＩＮ位置までスムーズに移動し得る。即ち、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替えがスムーズに達成され得る。従って、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置を通過する段階にてロック状態の発生が抑制されるように、Ｍ／Ｇ４０、及びアクチュエータ５５等を制御することが望まれる。
【００６７】
ここで、ニュートラル状態で車両走行中（車速＞０）では、Ｔ／Ｍ２０の変速段が走行用変速段となっていることで、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２が回転している。この結果、連結ピース５２も回転している（なお、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４については回転している場合と回転していない場合が存在し得ることで、スリーブ５４については回転している場合と回転していない場合が存在し得る）。一方、ニュートラル状態で車両停止中（車速＝０）では、通常、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２もＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４も回転していないことで、スリーブ５４も連結ピース５２も回転していない。
【００６８】
このように、車両走行中と車両停止中とでは、切替機構５０内の部材の回転状態が異なる。従って、以下、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替えがスムーズに達成され得る制御手法を説明するにあたり、車両走行中の場合と車両停止中の場合とで分けて説明する。
【００６９】
＜車両走行中におけるニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え＞
図６は、Ｍ／Ｇ接続状態がＯＵＴ接続状態にあり、且つ、合計トルクＴｓ（＝Ｔｅ＋Ｔｍ）が要求トルクＴｒに一致するようにＴｅ及びＴｍがＥ／Ｇ側適合値及びＭ／Ｇ側適合値にそれぞれ調整されて車両が走行中において、時刻ｔ１にて、ＯＵＴ接続状態からＩＮ接続状態への切り替え条件が成立した場合の作動の一例を示す。ＯＵＴ接続状態からＩＮ接続状態への切り替えはニュートラル状態を経て達成される。従って、この場合、車両走行中においてニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え作動が含まれる。なお、時刻ｔ１以前では、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）は、車速に対応する連結ピース５３の回転速度Ｎｏｕｔに一致する。
【００７０】
図６に示すように、切り替え条件が成立すると（時刻ｔ１）、合計トルクＴｓが要求トルクＴｒに一致する状態を維持しながら、Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅがＥ／Ｇ側適合値から要求トルクＴｒに向けて増大させられ、且つ、Ｍ／Ｇ側駆動トルクＴｍがＭ／Ｇ側適合値からゼロに向けて減少させられる（時刻ｔ１〜ｔ２）。ここで、時刻ｔ１〜ｔ２において、Ｔｅの調整は、クラッチトルクＴｃがＥ／ＧトルクＴｅ０よりも大きい状態（従って、完全接合状態）を維持しつつＥ／ＧトルクＴｅ０を徐々に増大させることで達成される。また、Ｔｍの調整は、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍ（従って、Ｍ／ＧトルクＴｍ０）をゼロまで徐々に減少させることで達成される。
【００７１】
Ｔｍがゼロに達すると（及び、ＴｅがＴｒに達すると）（時刻ｔ２）、先ず、ＯＵＴ接続状態からニュートラル状態への切り替え作動が開始される。具体的には、時刻ｔ２にて、スリーブ５４が、アクチュエータ５５の駆動力により、ＯＵＴ位置（図３（ｂ）を参照）からニュートラル位置（図３（ｃ）を参照）に向けて駆動開始される。これにより、時刻ｔ２以降、スリーブ５４がＯＵＴ位置からニュートラル位置に向けて移動していき、時刻ｔ３にてニュートラル位置に達する。
【００７２】
即ち、時刻ｔ３にて、ＯＵＴ接続状態からニュートラル状態への切り替え作動が終了する。これに合わせて、スリーブ５４のアクチュエータ５５による駆動が一旦終了する。なお、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）は、ＯＵＴ接続状態からニュートラル状態への切り替え作動が終了する時刻ｔ３までＮｏｕｔに維持される。
【００７３】
ＯＵＴ接続状態からニュートラル状態への切り替え作動が終了すると（時刻ｔ３）、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え作動に向けた処理が開始される。具体的には、時刻ｔ３以降、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍが所定のパターンをもってゼロよりも大きい値で推移するように調整されて、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）がＮｏｕｔから、車速に対応する連結ピース５２の回転速度Ｎｉｎに対して所定値αだけ大きい値（Ｎｉｎ＋α）に向けて増大される。なお、本例では、ＩＮ接続減速比ＧｉｎがＯＵＴ接続減速比Ｇｏｕｔよりも大きい場合が想定されている。従って、ＮｉｎはＮｏｕｔよりも大きい。
【００７４】
Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）が（Ｎｉｎ＋α）に達すると（時刻ｔ４）、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え作動そのものが開始される。具体的には、時刻ｔ４にて、スリーブ５４が、アクチュエータ５５の駆動力により、ニュートラル位置（図３（ｃ）を参照）からＩＮ位置（図３（ａ）を参照）に向けて駆動開始される。これにより、時刻ｔ４以降、スリーブ５４がニュートラル位置からＩＮ位置に向けて移動していく。
【００７５】
また、時刻ｔ４以降、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍがゼロに維持される。これにより、時刻ｔ４以降、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）が慣性（惰性）に従ってＮｉｎ（＝連結ピース５２の回転速度）に向けて減少していく。なお、時刻ｔ４以降、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍを調整することでＭ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）の減少の推移が積極的に調整されてもよい。この場合、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）が値Ｎｉｎに対して所定値だけ小さい目標値まで減少するようにフィードバック制御されてもよい。
【００７６】
この例では、時刻ｔ４以降にて減少していくＭ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）が連結ピース５２の回転速度Ｎｉｎよりも大きい状態で、時刻ｔ５にて、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置（図４を参照）に達している。即ち、時刻ｔ５にて、回転速度Ｎｉｎで回転している連結ピース５２の歯部の端面に対して、スリーブ５４の歯部の端面がＮｉｎよりも大きい回転速度をもって接触開始する。時刻ｔ５以降、両端面が相対回転しながら当接する状態が維持されながら、スリーブ５４が連結ピース５２から受ける減速方向の摩擦トルク等に起因して、スリーブ５４の歯部の端面の回転速度（＝Ｎｍ）が急激に減少しながら連結ピース５２の歯部の端面の回転速度（＝Ｎｉｎ）に近づいていく。
【００７７】
そして、スリーブ５４の歯部の端面の回転速度（＝Ｎｍ）が連結ピース５２の歯部の端面の回転速度（＝Ｎｉｎ）に近づいた段階（即ち、両端面の回転速度差が微小となった段階）において、スリーブ５４及び連結ピース５２間の噛合に関する位相が合致した瞬間に、アクチュエータ５５の駆動力によりスリーブ５４の歯部の端部が連結ピース５２の歯部の端部に食い込み開始する。即ち、スリーブ５４と連結ピース５２との噛合（スプライン嵌合）が開始される。
【００７８】
これにより、ロック状態（即ち、位相が合致しない状態で両端面同士が相対回転せずに当接する状態、図５を参照）が発生することなく、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置をスムーズに通過し得る。ＩＮ側噛合開始位置を通過したスリーブ５４は、アクチュエータ５５の駆動力によりＩＮ位置に向けて移動していき、時刻ｔ６にてＩＮ位置（図３（ａ）を参照）に達する。
【００７９】
即ち、時刻ｔ６にて、ニュートラル接続状態からＩＮ接続状態への切り替え作動が終了する。これに合わせて、スリーブ５４のアクチュエータ５５による駆動が終了する。以降、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）は、連結ピース５２の回転速度Ｎｉｎに維持される。なお、ＯＵＴ接続状態からニュートラル状態への切り替え作動が開始された時刻ｔ２から、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え作動が終了した時刻ｔ６に亘って、Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅは要求トルクＴｒに維持され、Ｍ／Ｇ側駆動トルクＴｍはゼロに維持される。従って、合計トルクＴｓは要求トルクＴｒに維持される。
【００８０】
ニュートラル接続状態からＩＮ接続状態への切り替え作動が終了すると（時刻ｔ６）、合計トルクＴｓが要求トルクＴｒに一致する状態を維持しながら、Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅが要求トルクＴｒからＥ／Ｇ側適合値に向けて減少させられ、且つ、Ｍ／Ｇ側駆動トルクＴｍがゼロからＭ／Ｇ側適合値に向けて増大させられる（時刻ｔ６〜ｔ７）。ここで、時刻ｔ６〜ｔ７において、Ｔｅの調整は、クラッチトルクＴｃがＥ／ＧトルクＴｅ０よりも大きい状態（従って、完全接合状態）を維持しつつＥ／ＧトルクＴｅ０を徐々に減少させることで達成される。また、Ｔｍの調整は、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍ（従って、Ｍ／ＧトルクＴｍ０）をゼロから増大させることで達成される。
【００８１】
Ｅ／Ｇ側駆動トルクＴｅがＥ／Ｇ側適合値に達し、且つＭ／Ｇ側駆動トルクＴｍがＭ／Ｇ側適合値に達すると（時刻ｔ７）、以降、時刻ｔ１以前と同様、ＴｅがＥ／Ｇ側適合値に一致するように調整され、且つ、ＴｍがＭ／Ｇ側適合値に一致するように調整されていく。従って、時刻ｔ７以降も、合計トルクＴｓが要求トルクＴｒと一致する状態が維持されていく。
【００８２】
以上、上記実施形態（図６に示す例）では、時刻ｔ４以降において（Ｎｉｎ＋α）から減少していくＭ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）が連結ピース５２の回転速度Ｎｉｎよりも大きい状態でスリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置（図４を参照）に達することで（時刻ｔ５）、上述のように、ロック状態が発生することなく、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置をスムーズに通過し得る。従って、スリーブ５４の回転速度（＝Ｎｍ）を連結ピース５２の回転速度Ｎｉｎに正確に一致するように調整することなく、車両走行中において、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替えがスムーズに達成され得る。
【００８３】
加えて、時刻ｔ１〜ｔ７において、合計トルクＴｓが要求トルクＴｒと一致する状態が維持される。即ち、ＯＵＴ接続状態から（ニュートラル状態を経由して）ＩＮ接続状態への切り替え作動に伴う車両の加減速方向のショックの発生が抑制されて、ドライバビリティの悪化が抑制され得る。
【００８４】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態（図６に示す例）では、ＯＵＴ接続状態にて車両走行中において、ＯＵＴ接続状態から（ニュートラル状態を経由して）ＩＮ接続状態への切り替え作動がなされる場合が示されている。従って、図６の時刻ｔ３〜ｔ４において、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）がＮｏｕｔ（＞０）から（Ｎｉｎ＋α）に向けて増大されている。これに対し、ニュートラル状態にて車両走行中において、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え作動がなされる場合、通常、ニュートラル状態ではＭ／Ｇ回転速度Ｎｍがゼロに維持される。従って、この場合、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ（＝スリーブ５４の回転速度）がゼロから（Ｎｉｎ＋α）に向けて増大されることになる。
【００８５】
また、上記実施形態（図６に示す例）では、スリーブ５４がニュートラル位置からＩＮ位置まで移動する際の移動速度が一定に維持されている（時刻ｔ５以降の極短期間を除く）。これに対し、図７に示すように、スリーブ５４の移動速度が、ＩＮ側噛合開始位置を含む所定範囲内では小さい第１の値に、それ以外の範囲では前記第１の値よりも大きい値に調整されてもよい。以下、このことによる作用・効果について説明する。
【００８６】
スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置を通過しようとする段階を考える。この段階にて、スリーブ５４の移動速度が小さいほど、スリーブ５４及び連結ピース５２の歯部の向かい合う端面同士が相対回転しながら当接する状態が開始した後における両端面の押し付け力の増加速度が小さくなる。従って、スリーブ５４が連結ピース５２から受ける減速方向の摩擦トルクの増加速度が小さくなる。このことは、両端面同士が相対回転しながら当接する状態が開始してから、スリーブ５４の回転速度（＝Ｎｍ）が減少して連結ピース５２の回転速度Ｎｉｎに一致するまでの時間が長いこと、ひいては、スリーブ５４の歯部の端部が連結ピース５２の歯部の端部に食い込み開始する機会が多いことを意味する。以上より、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置を通過しようとする段階において、スリーブ５４の移動速度が小さいほど、ロック状態が発生し難くなるということができる。
【００８７】
他方、スリーブ５４の移動速度をニュートラル位置からＩＮ位置までの全範囲に亘って小さくすると、スリーブ５４がニュートラル位置からＩＮ位置まで移動するのに要する時間が長くなる。上記構成は係る観点に基づく。これによれば、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置を通過しようとする段階においてのみスリーブ５４の移動速度が小さくされ、それ以外の段階ではスリーブ５４の移動速度が大きくされる。この結果、ロック状態の発生が抑制されつつ、スリーブ５４がニュートラル位置からＩＮ位置まで移動するのに要する時間（図６では、時刻ｔ４〜ｔ６）を短くできる。以上、車両走行中におけるニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替えについて説明した。
【００８８】
＜車両停止中におけるニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え＞
次に、車両停止中におけるニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替えについて図８を参照しながら説明する。図８は、車両停止中であって、Ｍ／Ｇ接続状態がニュートラル状態にあり、且つ、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２及びＭ／Ｇ４０の出力軸Ａ４の回転が停止している状態（即ち、スリーブ５４の回転速度＝連結ピース５２の回転速度＝０）において、時刻ｔ１にて、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え条件が成立した場合の作動の一例を示す。
【００８９】
なお、この例では、時刻ｔ１以前にて、スリーブ５４及び連結ピース５２間の噛合に関する位相が合致しない状態でスリーブ５４及び連結ピース５２の回転が停止している場合が想定されている。従って、この状態にて、スリーブ５４及び連結ピース５２が回転することなく（即ち、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４及びＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２が回転することなく）スリーブ５４が移動してＩＮ側噛合開始位置に達した場合、ロック状態が発生し得る。また、本装置では、ロック状態を検出する処理が実行されるものとする。
【００９０】
図８に示すように、切り替え条件が成立すると（時刻ｔ１）、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え作動が開始される。具体的には、時刻ｔ１にて、スリーブ５４が、アクチュエータ５５の駆動力により、ニュートラル位置（図３（ｃ）を参照）からＩＮ位置（図３（ａ）を参照）に向けて駆動開始される。これにより、時刻ｔ１以降、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４及びＴ／Ｍ２０の入力軸Ａ２が回転することなく、スリーブ５４がニュートラル位置からＩＮ位置に向けて移動していく。なお、この段階では、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍ（従って、Ｍ／ＧトルクＴｍ０）がゼロに維持され、且つ、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍもゼロに維持されている。
【００９１】
この例では、時刻ｔ２の直前にて、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置に達するとともに、ロック状態（図５を参照）が発生した場合が想定されている。このため、この時点以降、スリーブ５４がアクチュエータ５５により駆動されているにもかかわらず、スリーブ５４の位置がＩＮ側噛合開始位置にて固定されている。
【００９２】
これに伴い、本装置では、ロック状態が開始された時点の後の時刻ｔ２にて、ロック状態の発生が検出されている。ロック状態の発生は、例えば、スリーブ５４及び連結ピース５２の回転速度が同じ（この例では、ゼロ）であることに加えて、スリーブ５４の移動速度がステップ的にゼロに減少した後に所定時間だけゼロに維持されたこと、或いは、スリーブ５４の位置の実際値が目標値と一致するようにフィードバック制御される場合において実際値が目標値から所定値以上乖離したこと等を検出することで検出され得る。スリーブ５４の回転速度（従って、Ｍ／Ｇ回転速度Ｎｍ）は、回転速度センサ６５から検出され得る。連結ピース５２の回転速度は、Ｔ／Ｍ２０の入力軸Ａ２の回転速度を検出するセンサ（図示せず）の出力結果に基づいて演算され得る。スリーブ５４の移動速度は、スリーブ５４の位置を検出するセンサ（図示せず）の出力結果に基づいて演算され得る。
【００９３】
ロック状態の発生が検出されると（時刻ｔ２）、位相変更処理が開始される。位相変更処理とは、所定の周期的な駆動電流パターンを持ってＭ／Ｇ４０を駆動する処理である。この例では、位相変更処理として、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍがパルス的に増減されている。位相変更処理として、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍが一定値（＞０）に維持されてもよい。この位相変更処理により、スリーブ５４及び連結ピース５２の歯部の向かい合う端面同士が当接した状態で、Ｍ／Ｇ４０の出力軸Ａ４（即ち、スリーブ５４）のみがＭ／Ｇ電流Ｉｍの変化（従って、Ｍ／ＧトルクＴｍ０）に基づいて回転する。
【００９４】
これにより、スリーブ５４及び連結ピース５２間の噛合に関する位相関係が変更される。この結果、両者の位相が合致した時点にてアクチュエータ５５の駆動力によりスリーブ５４の歯部の端部が連結ピース５２の歯部の端部に食い込み開始する可能性が高められる。
【００９５】
この例では、時刻ｔ３にて、アクチュエータ５５の駆動力によりスリーブ５４の歯部の端部が連結ピース５２の歯部の端部に食い込み開始している。即ち、時刻ｔ３にて、ロック状態が解消されて、スリーブ５４と連結ピース５２との噛合（スプライン嵌合）が開始されている。このロック状態の解消を受けて上述した位相変更処理が終了する。この結果、以降、Ｍ／Ｇ電流Ｉｍ（従って、Ｍ／ＧトルクＴｍ０）がゼロに維持される。ロック状態の解消は、例えば、スリーブ５４の移動速度がゼロからゼロよりも大きい値に変更されたこと等を検出することで検出され得る。
【００９６】
ロック状態が解消されると（時刻ｔ３）、スリーブ５４は、アクチュエータ５５の駆動力により、ＩＮ側噛合開始位置からＩＮ位置に向けて再び移動していき、時刻ｔ４にてＩＮ位置（図３（ａ）を参照）に達する。即ち、時刻ｔ４にて、ニュートラル接続状態からＩＮ接続状態への切り替え作動が終了する。これに合わせて、スリーブ５４のアクチュエータ５５による駆動が終了する。
【００９７】
以上、上記実施形態（図８に示す例）では、ロック状態が検出された時刻ｔ２以降、位相変更処理が開始・実行されることでロック状態が解消され得る。即ち、ロック状態が発生してもロック状態が速やかに解消され得る。この結果、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替えがスムーズに達成され得る。
【００９８】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態（図８に示す例）では、ロック状態の発生が検出された時点にて位相変更処理が開始・実行されているが、所定の時点にて、ロック状態が発生しているか否かにかかわらず位相変更処理が開始・実行されてもよい。
【００９９】
この場合、位相変更処理は、例えば、スリーブ５４がＩＮ側噛合開始位置に基づいて決定される位置（例えば、ＩＮ側噛合開始位置そのもの、或いは、ＩＮ側噛合開始位置から所定距離だけニュートラル位置側にずれた位置）に達した時点で開始・実行され得る。
【０１００】
また、上記実施形態では、切替機構５０として、ＩＮ接続状態、ＯＵＴ接続状態、及びニュートラル状態の何れにも切り替え可能なものが使用されているが、切替機構５０として、ＩＮ接続状態、及びニュートラル状態のみに切り替え可能なものが使用されてもよい。
【０１０１】
また、上記実施形態（図６，８に示す例）では、ニュートラル状態からＩＮ接続状態への切り替え作動がなされる場合が示されているが、ニュートラル状態からＯＵＴ接続状態への切り替え作動がなされる場合についても同様である。この場合、切替機構５０として、ＯＵＴ接続状態、及びニュートラル状態のみに切り替え可能なものが使用されてもよい。
【０１０２】
加えて、上記実施形態では、変速機としてトルクコンバータを備えない多段変速機を使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッションが使用されているが、変速機として、トルクコンバータを備えるとともに車両の走行状態に応じて変速作動が自動的に実行される多段変速機又は無段変速機（所謂オートマチックトランスミッション（ＡＴ））が使用されてもよい。この場合、Ｃ／Ｔ３０が省略され得る。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…エンジン、２０…変速機、３０…クラッチ、４０…モータジェネレータ、５０…切替機構、５４…スリーブ、６１…車輪速度センサ、６２…アクセル開度センサ、６３…シフト位置センサ、６４…ブレーキセンサ、６５…回転速度センサ、７０…ＥＣＵ、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…アクセルペダル、ＳＦ…シフトレバー
【図１】
2010260375.tif 000003
【図２】
2010260375.tif 000004
【図３】
2010260375.tif 000005
【図４】
2010260375.tif 000006
【図５】
2010260375.tif 000007
【図６】
2010260375.tif 000008
【図７】
2010260375.tif 000009
【図８】
2010260375.tif 000010