(57)【要約】【課題】変速においてスリーブを移動させてドグクラッチと係合する場合に、すばやい変速動作を可能とする自動変速機用ドグクラッチ制御装置を提供する。【解決手段】スリーブ３６のスプライン３６ａが、高歯３６ａ１と低歯３６ａ２とより形成され、ドグクラッチ部３０ａは、クラッチ前歯３０ｂ１と、クラッチ後歯３０ｂ２とが形成されているドグクラッチ変速機構と、スリーブの回転数を検出する回転数検出センサ３９の減速勾配値およびストローク位置センサ３８の検出位置に基づいて、軸動装置４０の作動を制御する制御装置１０と、を備え、制御装置１０は、回転数検出センサ３９によって検出されるスリーブ３６の回転数の減速勾配が、第１所定減速勾配値より小さいときに、軸動装置４０によるクラッチ後歯３０ｂ２へのスリーブ３６の推力荷重を低減する自動変速機用ドグクラッチ制御装置。【選択図】図２
2014190348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機の入力軸及び出力軸の一方に回転連結され軸線回りに回転可能に軸承された回転軸と、
前記回転軸に回転可能に支承され前記入力軸及び出力軸の他方に回転連結されたクラッチリング、前記回転軸に前記クラッチリングと隣接して固定されたクラッチハブ、前記クラッチハブとスプラインで前記軸線方向に移動可能に嵌合されたスリーブ、前記スリーブを前記軸線方向に移動させる軸動装置、前記クラッチリングの前記スリーブ側に突出した噛合部に形成され前記スリーブの軸動に応じて前記スプラインと係脱可能に噛合するドグクラッチ部、前記スリーブ又は前記クラッチリングの回転数を検出する回転数検出センサを有し、
前記スプラインは、複数の高歯が残りの低歯より歯丈が高く形成され、
前記ドグクラッチ部は、外径が前記高歯の内径より大きくかつ前記低歯の内径より小さいクラッチ前歯が、前記高歯と対応する位置で前記ドッグクラッチ部の前端面から前記ドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成され、
前記スプラインの歯溝と噛合可能なクラッチ後歯が、前記ドグクラッチ部の前端面より所定量後退した位置から前記ドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成されているドグクラッチ変速機構と、
前記回転数検出センサが検出する前記スリーブ又は前記クラッチリングの回転数の減速勾配に基づいて、前記軸動装置の作動を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記回転数検出センサによって検出される前記スリーブ又は前記クラッチリングの回転数の減速勾配が、第１所定減速勾配値より小さいときに、前記軸動装置による前記クラッチ後歯への前記スリーブの推力荷重を低減する自動変速機用ドグクラッチ制御装置。  
【請求項２】
前記制御装置は、前記推力荷重の低減後、前記回転数検出センサにより検出される前記スリーブ又は前記クラッチリングの回転数の減速勾配が、前記第１所定減速勾配値よりも大きな第２所定減速勾配値を超えたとき、前記軸動装置による前記クラッチ後歯への前記スリーブの推力荷重を増加する請求項１記載の自動変速機用ドグクラッチ制御装置。
【請求項３】
前記ドグクラッチ変速機構は、前記スリーブの前記軸線方向の移動位置を検出するストローク位置センサをさらに備え、
前記制御装置は、前記回転数検出センサによって検出される回転数の減速勾配に基づく前記軸動装置の制御に加えて、前記ストローク位置センサの検出位置に基づいて前記軸動装置の作動を制御し、
前記制御装置は、前記ストローク位置センサにより前記スリーブの前記クラッチ後歯への到達を検出し、かつ、前記回転数検出センサにより前記減速勾配が、前記第１所定減速勾配値より小さいときに、前記軸動装置による前記クラッチ後歯への前記スリーブの推力荷重を低減する請求項１又は請求項２に記載の自動変速機用ドグクラッチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用自動変速機に使用されるドグクラッチの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のパワートレインには、駆動に使用されるエンジンや電動モータなどの駆動装置からの回転やトルクを、走行状況に応じて駆動輪に伝達するため、トルクや回転数を変換する変速機を備える。変速機には幾つかの種類があるが、例えば駆動輪に連結された回転軸に相対回転可能かつ回転軸線方向に移動不能に嵌合された複数の遊転ギヤと回転軸に平行に設けられたカウンタ軸に周設された複数のギヤとが常時噛み合った常時噛み合い式のものが知られている。これは、回転軸に回転軸線方向に移動可能にスプライン嵌合したスリーブを遊転ギヤに並設し、スリーブの遊転ギヤへの接合面に設けられた係合歯（スプライン）を遊転ギヤの被接合面に設けられた被係合歯（ドグクラッチ歯）に係合せ、この係合された遊転ギヤと回転軸とを一体回転させるものである。そして、回転軸と一体回転する遊転ギヤとその遊転ギヤと噛合するカウンタ軸のギヤとが連動して回転することにより、回転軸のトルクや回転数をカウンタ軸に伝達するものであり、歯数の異なった複数の遊転ギヤのうち、回転軸と一体回転させる遊転ギヤを選択してスリーブを係合させることにより、変速動作をおこなうものである。そして、スリーブと遊転ギヤとの係合が、スリーブの遊転ギヤへの押付のタイミングによっては、うまくいかない場合がある。
【０００３】
このような場合にうまく係合させるため、特許文献１には、スリーブを遊転ギヤに係合できない場合に、スリーブを遊転ギヤ側へ押付けていたトルクを一旦減じ、その後、改めて大きなトルクで遊転ギヤ側に押付けることとしている。
【０００４】
これによると、スリーブを遊転ギヤに係合できなかった場合に、改めて係合動作だけが実行されるので、変速操作自身を初めからやり直すことなく両者を係合することができる。
【０００５】
特許文献２によると、所望のシフト位置へシフトできなかった場合に、シフト変更出力を所定時間だけオフにする。然る後に、再度シフト変更出力をオンにする。これによって、油圧切替弁の切替えに要する充分なる時間を得ることができ、リトライ時に確実にシフトが行なえ、操作性が向上するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７０９９５５号公報
【特許文献２】特開平６−５０４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１にある変速制御方法では、スリーブが遊転ギヤのドグクラッチに係合することができないと判定するのにタイマーを使用しており、一定時間経過しても所定の係合位置まで到達しない場合に、再度スリーブを遊転ギヤに係合させる再突入制御を行なっている。そのため、タイマーによる再突入前の突入制御終了時間を、正常に所定の位置まで移動する時間（スリーブがドグクラッチに撥ねられることなく係合する時間）以上の値に設定する必要がある。これによって、スリーブを遊転ギヤのドグクラッチに係合できないと判断された時点で、すでにドグはスリーブに押付けられてスリーブと遊転ギヤの相互の差回転数は微小になって、次に係合できる位置まで時間がかかってしまうか、連れ回ってしまって次に係合するまでの時間が長くなる。このようにして、変速時間が長くかかってしまうというおそれがあった。
【０００８】
特許文献２にある電子シフト装置では、所望のシフト位置へシフトできなかった場合（係合できなかった場合）、シフト変更出力をオフにして所定時間待機させ、然る後に再度シフト変更出力をオンにするのに、タイマーを使用している。そして、タイマーによるリトライカウンタがカウントアップするまで待機させる等するため、スリーブがドグクラッチに係合できないでことの判定に時間がかかり、変速時間が長くかかってしまうというおそれがあった。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、変速時にスリーブを移動させてドグクラッチに係合する場合に、すばやい変速動作を可能とする自動変速機用ドグクラッチ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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、自動変速機の入力軸及び出力軸の一方に回転連結され軸線回りに回転可能に軸承された回転軸と、前記回転軸に回転可能に支承され前記入力軸及び出力軸の他方に回転連結されたクラッチリング、前記回転軸に前記クラッチリングと隣接して固定されたクラッチハブ、前記クラッチハブとスプラインで前記軸線方向に移動可能に嵌合されたスリーブ、前記スリーブを前記軸線方向に移動させる軸動装置、前記クラッチリングの前記スリーブ側に突出した噛合部に形成され前記スリーブの軸動に応じて前記スプラインと係脱可能に噛合するドグクラッチ部、前記スリーブ又は前記クラッチリングの回転数を検出する回転数検出センサを有し、前記スプラインは、複数の高歯が残りの低歯より歯丈が高く形成され、前記ドグクラッチ部は、外径が前記高歯の内径より大きくかつ前記低歯の内径より小さいクラッチ前歯が、前記高歯と対応する位置で前記ドッグクラッチ部の前端面から前記ドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成され、前記スプラインの歯溝と噛合可能なクラッチ後歯が、前記ドグクラッチ部の前端面より所定量後退した位置から前記ドグクラッチ部の後端位置まで延在して形成されているドグクラッチ変速機構と、前記回転数検出センサが検出する前記スリーブ又は前記クラッチリングの回転数の減速勾配に基づいて、前記軸動装置の作動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記回転数検出センサによって検出される前記スリーブ又は前記クラッチリングの回転数の減速勾配が、第１所定減速勾配値より小さいときに、前記軸動装置による前記クラッチ後歯への前記スリーブの推力荷重を低減することである。
【００１１】
これによると、スリーブの高歯がクラッチ前歯の間に進入した後において、例えば、スリーブがフリー状態でスリーブの回転数が早く、クラッチリングの回転数が遅い場合に、スリーブの回転数の減速勾配が、緩やかであることを示す第１所定減速勾配値よりも小さいときは、スリーブのスプラインの高歯が、クラッチ前歯の側面に当接せずに、クラッチ後歯の端面（前端面）に接触しつつ、スリーブの回転数とクラッチリングの回転数の差が少なくなっている状態、或いはクラッチリングとスリーブとが連れ回りをしている状態を検出できる。かかる回転差の小さな状態或いは連れ回りは、スリーブがクラッチリングを押付ける推力荷重に基づく摩擦力によって生じる。そのため、クラッチ後歯へのスリーブの推力荷重を低減することで、回転差の小さな状態或いは連れ回り状態を解消して、回転差を保たれ易くすることで、スリーブがクラッチリングの前歯側面に接触するまでの時間を短縮する。そして、クラッチリングのクラッチ前歯の側面に接触したスリーブの高歯は、クラッチ前歯の側面をガイドとしてクラッチ後歯の歯溝の後端まで到達するので、スリーブとクラッチリングとの係合を迅速に行なうことができる。このように、スリーブの回転数の減速勾配を検出して、連れ回り等を判定することで、スリーブとクラッチリングとが係合できない状態に陥ることを事前に予測し、すばやい変速動作を可能とすることができる。
【００１２】
なお、クラッチリングがフリー状態でクラッチリングの回転数が早く、スリーブの回転数が遅い場合には、クラッチリングの回転数の減速勾配を検出して第１所定勾配値より小さい値となったかで判定する。これによって、スリーブとクラッチリングとが係合できない状態に陥ることを事前に予測することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記制御装置は、前記推力荷重の低減後、前記回転数検出センサにより検出される前記スリーブ又は前記クラッチリングの回転数の減速勾配が、前記第１所定減速勾配値よりも大きな第２所定減速勾配値を超えたとき、前記軸動装置による前記クラッチ後歯への前記スリーブの推力荷重を増加する請求項１記載の自動変速機用ドグクラッチ制御装置であることである。
【００１４】
これによると、大きな第２所定減速勾配値を超えたとき、スリーブの高歯が、クラッチ前歯の側面に接触した状態である。そのため、クラッチ後歯へのスリーブの推力荷重を付加することで、クラッチリングのクラッチ前歯の側面に接触したスリーブの高歯は、クラッチ前歯の側面をガイドとしてクラッチ後歯の歯溝の後端まで迅速に到達することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記ドグクラッチ変速機構は、前記スリーブの前記軸線方向の移動位置を検出するストローク位置センサをさらに備え、前記制御装置は、前記回転数検出センサによって検出される回転数の減速勾配に基づく前記軸動装置の制御に加えて、前記ストローク位置センサの検出位置に基づいて前記軸動装置の作動を制御し、前記制御装置は、前記ストローク位置センサにより前記スリーブの前記クラッチ後歯への到達を検出し、かつ、前記回転数検出センサにより前記減速勾配が、前記第１所定減速勾配値より小さいときに、前記軸動装置による前記クラッチ後歯への前記スリーブの推力荷重を低減する請求項１又は請求項２に記載の自動変速機用ドグクラッチ制御装置であることである。
【００１６】
これによると、スリーブの前記軸線方向の移動位置を検出するストローク位置センサをさらに備えている。このストローク位置センサによって、スリーブの高歯が、クラッチ後歯の端面と接触している状態であるか、スリーブの高歯がクラッチ前歯の側面に接触している状態にあるかを、より確実に判定することができるので、すばやくかつ高精度な変速動作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るドグクラッチを有する自動変速機を備えた車両の概略図である。
【図２】本発明に係るドグクラッチを有する自動変速機の概要図である。
【図３】制御装置のブロック図である。
【図４】ドグクラッチ変速機構の分解斜視図である。
【図５】クラッチリングの正面図である。
【図６】クラッチハブの正面図である。
【図７】スリーブの正面図である。
【図８】軸動装置の推力荷重制御を示すフローチャートである。
【図９】変速のための時間の経過におけるスリーブのストローク位置、スリーブ回転数、クラッチリング回転数および推力荷重の関係を示すタイムチャートである。
【図１０】スリーブがクラッチリングに最短で係合する場合のスリーブのストローク位置、スリーブ回転数、クラッチリング回転数および推力荷重の関係を示すタイムチャートである。
【図１１】スリーブがクラッチリングに長い時間かかって係合する場合のスリーブのストローク位置、スリーブ回転数、クラッチリング回転数および推力荷重の関係を示すタイムチャートである。
【図１２】スリーブがニュートラル位置にあるドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図１３】スリーブの高歯が直接クラッチリングのクラッチ前歯の側面に接触するドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図１４】スリーブの高歯が、クラッチ後歯の前端面に当接してからクラッチ前歯の側面に接触するドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図１５】スリーブの高歯を、クラッチ前歯の側面をガイドとして、奥に侵入させるドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図１６】スリーブがクラッチ前歯に隣接していないクラッチ後歯に接触したドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図１７】スリーブがクラッチ前歯に隣接していないクラッチ後歯に接触したドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図１８】スリーブの高歯が小回転差で移動するドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図１９】スリーブとクラッチリングとが、連れ回りするドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図２０】小回転差で移動するスリーブの高歯に付加する推力荷重Ｆ１を低減することで、大きな回転差で移動可能となったドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図２１】連れ回りするスリーブの高歯に付加する推力荷重Ｆ１を低減することで、回転差を生じさせるドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図２２】推力荷重が低減されてクラッチ前歯の側面に至ったスリーブに推力荷重Ｆ１を付加するドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【図２３】推力荷重が低減されて連れ回り状態からクラッチ前歯の側面に至ったスリーブに、推力荷重Ｆ１を付加するドグクラッチの動作を示す半径方向外側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（実施例１）
以下、本発明による自動変速機用ドグクラッチ制御装置を備えた自動変速機を車両に適用した実施形態について図面を参照して説明する。図１はその車両の構成を示す概要図である。
車両Ｍは、図１に示すように、エンジン１１、クラッチ１２、自動変速機１３、ディファレンシャル装置１４、駆動輪（左右前輪）Ｗｆｌ，Ｗｆｒを含んで構成されている。エンジン１１は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させるものである。エンジン１１の駆動力は、クラッチ１２、自動変速機１３、及びディファレンシャル装置１４を介して駆動輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒに伝達されるように構成されている（いわゆるＦＦ車両である）。
【００１９】
クラッチ１２は、制御装置（ＥＣＵ）１０の指令に応じて自動で断接されるように構成されている。自動変速機１３は、ドグクラッチ変速機構を組み込んで例えば前進６段、後進１段を自動的に選択するものである。ディファレンシャル装置１４は、ファイナルギヤ及びディファレンシャルギヤの両方を含んで構成されており、自動変速機１３と一体的に形成されている。
【００２０】
自動変速機１３は、図２に示すように、ケーシング２２、入力シャフト（回転軸）２４、第１入力ギヤ２６、第２入力ギヤ２８、第３クラッチリング（第３入力ギヤ）３０、第４クラッチリング（第４入力ギヤ）３２、クラッチハブ（ハブ）３４、スリーブ３６、ストローク位置センサ３８、軸動装置４０、出力シャフト（出力軸）４２、クラッチハブ４３、第１クラッチリング（第１出力ギヤ）４４、スリーブ４５、第２クラッチリング（第２出力ギヤ）４６、第３出力ギヤ４８及び第４出力ギヤ５０を含んで構成されている。そして、第１クラッチリング（第１出力ギヤ）４４、第２クラッチリング（第２出力ギヤ）４６、クラッチハブ（ハブ）４３、スリーブ４５、軸動装置（図略）等により第１のドグクラッチ変速機構が構成され、第３クラッチリング（第３入力ギヤ）３０、第４クラッチリング（第４入力ギヤ）３２、クラッチハブ（ハブ）３４、スリーブ３６、ストローク位置センサ３８、及び軸動装置４０等により第２のドグクラッチ変速機構が構成される。また、前述の第１及び第２のドグクラッチ変速機構と制御装置１０等とによって自動変速機用ドグクラッチ制御装置が構成される。
【００２１】
ケーシング２２は、ほぼ有底円筒状に形成された本体２２ａ、本体２２ａの底壁である第１壁２２ｂ、及び本体２２ａ内を左右方向に区画する第２壁２２ｃを含んで構成されている。
【００２２】
入力シャフト２４は、ケーシング２２に回転自在に支承されている。すなわち、入力シャフト２４の一端（左端）が軸受２２ｂ１を介して第１壁２２ｂに軸承され、入力シャフト２４の他端（右端）側が軸受２２ｃ１を介して第２壁２２ｃに軸承されている。入力シャフト２４の他端は、クラッチ１２を介してエンジン１１の出力軸（図略）に回転連結されている。よって、エンジン１１の出力はクラッチ１２が接続されているときに入力シャフト２４に入力される。入力シャフト２４が本願発明の回転軸である。なお、本実施形態における入力シャフト（回転軸）２４は、自動変速機１３の入力軸に直結して回転連結され、回転軸線（軸線）ＣＬ回りに回転可能に軸承されるものである。
【００２３】
入力シャフト２４には、第１入力ギヤ２６、第２入力ギヤ２８、第３クラッチリング（第３入力ギヤ）３０、及び第４クラッチリング（第４入力ギヤ）３２が設けられている。第１及び第２入力ギヤ２６，２８は、スプライン嵌合等で入力シャフト２４に対して相対回転不能に固定されている。第３入力ギヤは、入力シャフト２４に対して回転自在に支承される第３クラッチリング３０の外周に形成されている。第４入力ギヤは入力シャフト２４に対して回転自在に支承される第４クラッチリング３２の外周に形成されている。さらに、入力シャフト２４には、第３クラッチリング３０と第４クラッチリング３２との間にこれらと隣接して、クラッチハブ（ハブ）３４がスプライン嵌合等で相対回転不能に固定されている。第３入力ギヤ（第３クラッチリング）３０は後述する第３出力ギヤと噛合し、第４入力ギヤ（第４クラッチリング）３２は、後述する第４出力ギヤと噛合する。
【００２４】
ケーシング２２には入力シャフト２４と平行して出力シャフト４２が設けられている。出力シャフト（出力軸）４２は、ケーシング２２に回転自在に支承されている。すなわち、出力シャフト４２の一端（左端）が軸受２２ｂ２を介して第１壁２２ｂに軸承され、出力シャフト４２の他端（右端）が軸受２２ｃ２を介して第２壁２２ｃに軸承されている。
【００２５】
出力シャフト４２には、第１クラッチリング（第１出力ギヤ）４４、第２クラッチリング（第２出力ギヤ）４６、第３出力ギヤ４８、第４出力ギヤ５０及び第５出力ギヤ５２が設けられている。第１クラッチリング（第１出力ギヤ）４４は第１入力ギヤ２６と噛合するものであり、外周面には第１入力ギヤ２６と噛合するヘリカルギヤが形成されている。第２クラッチリング（第２出力ギヤ）４６は第２入力ギヤ２８と噛合するものであり、外周面には第２入力ギヤ２８と噛合するヘリカルギヤが形成されている。第３出力ギヤ４８は第３クラッチリング（第３入力ギヤ）３０と噛合するものであり、外周面には第３クラッチリング（第３入力ギヤ）３０と噛合するヘリカルギヤが形成されている。第４出力ギヤ５０は第４クラッチリング（第４入力ギヤ）３２と噛合するものであり、外周面には第４クラッチリング（第４入力ギヤ）３２と噛合するヘリカルギヤが形成されている。第５出力ギヤは、ディファレンシャル装置１４の入力ギヤ（図示省略）と噛合するものであり、外周面にはその入力ギヤと噛合するヘリカルギヤが形成されている。第１クラッチリング４４のクラッチハブ４３と対向する面（噛合部）にはリング状の第１ドグクラッチ部４４ａが形成されている。第２クラッチリング４６のクラッチハブ４３と対向する面（噛合部）にはリング状の第２ドグクラッチ部４６ａが形成されている。
【００２６】
出力シャフト４２の近傍には、例えばロータリエンコーダからなる回転数検出センサ３９が設けられ、出力シャフト４２の回転数の検出することで、入力シャフト２４における第３クラッチリング３０等の回転数を検出する。
【００２７】
第１クラッチリング４４と第２クラッチリング４６との間にこれらと隣接して、クラッチハブ（ハブ）４３がスプライン嵌合等で出力シャフト４２に固定されている。第１クラッチリング４４、第２クラッチリング４６及びクラッチハブ４３等の構成は、入力シャフト２４における第３クラッチリング３０、第４クラッチリング３２及びクラッチハブ３４と同様であるので説明を省略する。第３出力ギヤ４８、第４出力ギヤ５０及び第５出力ギヤ５２は、スプライン嵌合等で出力シャフト４２に固定されている。エンジン１１の駆動力は、入力シャフト２４から入力し、出力シャフト４２に伝達し最終的に第５出力ギヤ５２を介してディファレンシャル装置１４に出力される。
【００２８】
入力シャフト２４の第２のドグクラッチ変速機構と出力シャフト４２の第１のドグクラッチ変速機構とは同様の構成なので、入力シャフト２４の第２のドグクラッチ変速機構を代表して説明する。
【００２９】
入力シャフト２４には、クラッチハブ３４がスプライン嵌合（図略）によって一体回転可能に支持されている。クラッチハブ３４は、図４及び図６に示すように、入力シャフト２４とスプライン嵌合する嵌合穴（スプライン形状省略）３５を有するとともに、平たい円柱状に形成され、クラッチハブ３４の外周面にはスプライン歯３４ａが形成されている。スプライン歯３４ａは円周方向に同一のピッチで１２本形成され、各スプライン歯３４ａは同一の歯先円の径で形成されている。スプライン歯３４ａの歯底円の径は、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２が、共に噛合可能な深さの噛合溝３４ａ１となるよう、すべて同一に形成されている。クラッチハブ３４のスプライン歯３４ａにはスリーブ３６の内歯（スプライン）３６ａがスライド自在に係合される。
【００３０】
スリーブ３６は略円環状に形成され、スリーブ３６の外周には軸動装置４０のフォーク４０ａ（図２参照）が摺動可能に係合する外周溝３６ｂが円周方向に形成されている。スリーブ３６の内周に形成された内歯３６ａは、図４及び図７に示すように、歯底円の径が同一に形成されるとともに、円周方向に同一のピッチで合計１２本形成されている。内歯３６ａは歯丈の異なる高歯３６ａ１と低歯３６ａ２とを備え、歯丈の高い高歯３６ａ１は円周上に１８０度で対向して一対形成されている。その他１０本の低歯３６ａ２は同一の歯丈で高歯３６ａ１よりも低い歯丈で形成されている。スリーブ３６の第３及び第４クラッチリング３０，３２に対向する端面（前端面３６ａ４）であって、高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２の回転軸線ＣＬに直角な面が回転方向の前後に有する角には、回転方向に対して４５度の面取面３６ａ３が形成されている（図７参照）。これによって、第３、第４クラッチリング３０，３２の後述するドグクラッチ歯との衝撃で角部が欠落しないようになっている。隣り合う高歯３６ａ１と低歯３６ａ２との間、及び隣り合う低歯３６ａ２の間には歯溝３６ａ５が形成されている。これらの歯溝３６ａ５には、後述する第３クラッチリング３０のクラッチ前歯３０ｂ１及びクラッチ後歯３０ｂ２が嵌合する。スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２が前記クラッチハブ３４の噛合溝３４ａ１に係合する。
【００３１】
入力シャフト２４の近傍には、例えばロータリエンコーダによる回転数検出センサ３９が設けられ、入力シャフト２４の回転数を検出することで、スリーブ３６のスリーブ回転数を検出する。
【００３２】
入力シャフト２４にはクラッチハブ３４に隣接する両側には第３クラッチリング３０及び第４クラッチリング３２が設けられている。なお、第３クラッチリング３０と第４クラッチリング３２とは、クラッチハブ３４を中心にして略対称の構造なので、第３クラッチリング３０について代表して説明する。
【００３３】
第３クラッチリング３０は、図４及び図５に示すように、入力シャフト２４にベアリング（図略）を介して相対回転自在かつ回転軸線ＣＬ方向の相対移動不能に設けられている。第３クラッチリング３０の外周面に形成された第３入力ギヤは、入力シャフト２４に対して相対回転自在に回転する遊転ギヤを構成する。第３クラッチリング３０のクラッチハブ３４と対向する面（噛合部）にはリング状の第３ドグクラッチ部３０ａが形成されている。第３ドグクラッチ部３０ａの外周にはスリーブ３６の内歯３６ａと噛み合う複数のドグクラッチ歯３０ｂが形成されている。ドグクラッチ歯３０ｂは、歯丈の異なる２種類のクラッチ前歯３０ｂ１及びクラッチ後歯３０ｂ２を備えている。また、ドグクラッチ歯３０ｂは、それぞれ同一の歯底円の径で、かつ円周方向に同じピッチで形成されている。クラッチ前歯３０ｂ１は、円周方向に１８０度回転する対向位置に一対（２本）設けられている。クラッチ前歯３０ｂ１は、歯先円の外径が、前記スリーブの高歯３６ａ１の歯先円の内径より大きく、かつ、低歯３６ａ２の歯先円の内径より小さく形成されている。クラッチ前歯３０ｂ１は、噛合部を構成する第３ドグクラッチ部３０ａの前端面ＦＥより回転軸線ＣＬ方向に第３ドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥまで延在して形成される。クラッチ前歯３０ｂ１のスリーブ３６側の両側面３０ｂ９には、回転方向より４５度傾斜する面取部３０ｂ３が形成されている。第３クラッチリング３０に対してスリーブ３６が相対回転しながら接近した場合に、クラッチ前歯３０ｂ１は、スリーブ３６の高歯３６ａ１と係合し、低歯３６ａ２とは係合しないようになっている。クラッチ前歯３０ｂ１のスリーブ３６側の前端面３０ｂ５及び面取部３０ｂ３によって、クラッチ前歯３０ｂ１の前端部が構成される。
【００３４】
クラッチ後歯３０ｂ２は、図４及び図５に示すように、２本のクラッチ前歯３０ｂ１間の位相位置に各５本ずつ合計１０本配設され、各歯先円の外径がスリーブ３６の低歯３６ａ２の歯先円の内径より大きく形成されている。クラッチ後歯３０ｂ２は、噛合部を構成する第３ドグクラッチ部３０ａの前端面ＦＥより回転軸線ＣＬ方向にスリーブ３６側より所定量ｔ後退した位置から第３ドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥまで延在して形成される。クラッチ後歯３０ｂ２のスリーブ３６側の両側面３０ｂ７には、回転方向に４５度傾斜する面取部３０ｂ４が設けられている。隣り合うクラッチ後歯３０ｂ２の間には歯溝３０ｂ８が形成され、クラッチ前歯３０ｂ１とクラッチ後歯３０ｂ２との間に歯溝３０ｂ１０が形成されている。第３クラッチリング３０に対してスリーブ３６が相対回転しながら接近した場合に、第３クラッチリング３０の所定量ｔ後退した位置まで高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２が進入すると、クラッチ後歯３０ｂ２はスリーブの高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２と係合するようになっている。クラッチ後歯３０ｂ２がスリーブの高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２と係合することにより、大きな回転トルクを安全かつ確実に伝達するようになっている。クラッチ後歯３０ｂ２のスリーブ３６側の前端面３０ｂ６及び面取部３０ｂ４によって、クラッチ後歯３０ｂ２の前端部が構成される。
【００３５】
ストローク位置センサ３８として、例えば光位置センサやリニアエンコーダ等の各種位置センサを使用する。
【００３６】
制御装置１０は、図３に示すように、記憶部、演算部及び制御部を有し、回転数検出センサ（スリーブ）３９、回転数検出センサ（クラッチリング）４９が検出した回転数から演算部で減速勾配を演算し、予め記憶部に記憶された第１所定減速勾配値又は第２所定減速勾配値と比較する。これによって、軸動装置４０を駆動させるリニアアクチュエータ４０ｉに推力荷重Ｆ１または低減した推力荷重Ｆ２を付加するよう制御する。また、ストローク位置センサ３８が検出したスリーブ３６の先端（高歯３６ａ１の前端面３６ａ４）の第３ドグクラッチ部３０ａの前端面ＦＥに対する位置、クラッチ後歯３０ｂ２の前端部及びドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥに対する相対位置信号に基づいて、軸動装置４０を駆動させるリニアアクチュエータ４０ｉの推力荷重値及び高歯３６ａ１の前端面３６ａ４の移動位置を制御する。
【００３７】
軸動装置４０は、スリーブ３６を軸線方向に沿って往復動させるものであり、スリーブ３６を第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２に押圧させている際に、第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２から反力が加わった場合に、スリーブ３６がその反力によって移動することを許容するように構成されている。
【００３８】
軸動装置４０は、フォーク４０ａ、フォークシャフト４０ｂ及び駆動装置４０ｃを含んで構成されている。フォーク４０ａの先端部は、スリーブ３６の外周溝３６ｂの外周形状にあわせて形成されている。フォーク４０ａの基端部は、フォークシャフト４０ｂに固定されている。フォークシャフト４０ｂは、ケーシング２２に軸線方向に沿って摺動自在に支承されている。すなわち、フォークシャフト４０ｂの一端（左端）が軸受２２ｂ３を介して第１壁２２ｂに支承され、フォークシャフト４０ｂの他端（右端）側がブラケット４０ｄに固定され、ブラケット４０ｄは第２壁２２ｃより軸線方向に突出するガイド部材（回り止め）４０ｅによって摺動可能であるとともに、ナット部材４０ｆに相対回転不能に固定されている。ナット部材４０ｆは駆動装置４０ｃを備えた駆動シャフト４０ｈに進退可能に螺合されている。駆動シャフト４０ｈは軸受２２ｃ３を介して第２壁２２ｃに支承されている。
【００３９】
駆動装置４０ｃは、リニアアクチュエータ４０ｉを駆動源とするリニア駆動装置であり、リニアアクチュエータ４０ｉとしては、例えば、ボールねじ式のリニアアクチュエータがある。これは例えば、円筒状に形成され内周方向に複数のコイルをステータ（図略）として配設させたケーシングと、ステータに対して回転自在に設けられ該ステータと磁気的空隙を設けて対向する複数のＮ極磁石とＳ極磁石とが外周に交互に配設されたロータ（図略）と、ステータの回転軸線を中心にロータとともに一体回転する駆動シャフト４０ｈ（ボールねじ軸）と、駆動シャフト４０ｈに螺合されるボールナットからなるナット部材４０ｆとから構成される。駆動シャフト４０ｈはナット部材４０ｆに複数のボール（図略）を介して相対回転可能に螺入されている。ステータの各コイルへの通電を制御することで、駆動シャフト４０ｈが正逆双方向に任意に回転し、ナット部材４０ｆ及びフォークシャフト４０ｂを往復動させるとともに、任意の位置に位置決め固定させる。また、この駆動装置４０ｃは、前記ボールねじ軸のリードを長く形成することで、第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２から反力が加わった場合に、スリーブ３６がその反力によって移動することを許容するように構成されている。
【００４０】
フォークシャフト４０ｂの第１壁２２ｂ付近には、ディテント機構５８が設けられている。ディテント機構５８は、図略のばねでフォークシャフト４０ｂの軸線に直角な方向に付勢されているストッパ５８ａを備え、ストッパ５８ａがフォークシャフト４０ｂに軸線に沿って複数設けられている三角溝５９にばね力で嵌まり込むことにより、フォークシャフト４０ｂの軸線方向の摺動を任意の位置に位置決め可能に構成される。
【００４１】
なお、本実施形態では、駆動装置としてボールねじ式リニアアクチュエータを採用したが、スリーブ３６を第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２に押圧させている際に、第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２から反力が加わった場合に、スリーブ３６がその反力によって移動することを許容するように構成されているものであれば、他の駆動装置であるソレノイド式駆動装置や油圧式駆動装置でもよい。
【００４２】
次に、上述した自動変速機用ドグクラッチ装置の作動について、図８に示すフローチャートに基づいて以下に説明する。ここで例えばシフトアップにおいて、スリーブ３６が高速かつ小さい慣性モーメントで回転し、第３クラッチリング３０（第３入力ギヤ）が低速かつ大きい慣性モーメントで回転している場合には、スリーブ３６は減速される。一方、シフトダウンにおいてスリーブ３６が低速かつ小さい慣性モーメントで回転し、第３クラッチリング３０が高速かつ大きい慣性モーメントで回転している場合、スリーブ３６は増速される。以下の動作ではシフトアップするときのスリーブ３６の減速動作を説明する。
【００４３】
スリーブ３６は、第３クラッチリング３０及び第４クラッチリング３２の間に位置し、スリーブ３６のスプライン（内歯）３６ａが第３クラッチリング３０及び第４クラッチリング３２のいずれのドグクラッチ歯３０ｂ等と係合していないニュートラルに位置決めされている。
【００４４】
また、第３クラッチリング３０のクラッチ後歯３０ｂ２の面取部３０ｂ４とクラッチ後歯３０ｂ２の側面３０ｂ７との境界辺を第１ストローク位置Ｓ１とする。クラッチ後歯３０ｂ２の後端面（第３ドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥ）を第２ストローク位置Ｓ２とする。
【００４５】
制御装置１０は、変速開始の信号を受けて、軸動装置４０のリニアアクチュエータ４０ｉに移動に必要な推力荷重が付加される制御電流を印加し、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との噛合を開始する（ステップ１０１、以下「Ｓ１０１」と略記する・図１２。）。リニアアクチュエータ４０ｉにより駆動シャフト４０ｈを伸長させることで、フォークシャフト４０ｂを移動させ、フォーク４０ａによりスリーブ３６を第３クラッチリング３０側にスライドさせる。スリーブ３６は第３クラッチリング３０に対して回転差分だけ相対回転しながら接近する。この際、制御装置１０は、所定の推力荷重Ｆ１を付加する（Ｓ１０２）。
【００４６】
そして、スリーブ３６の高歯３６ａ１が第３クラッチリング３０のクラッチ前歯３０ｂ１の前端面３０ｂ５（又は面取部３０ｂ３）に接触する。この接触によって、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転差は少し減少する。このとき、スリーブ３６の低歯３６ａ２は何にも接触していない。
【００４７】
制御装置１０は、高歯３６ａ１の前端面３６ａ４が、クラッチ前歯３０ｂ１の前端面３０ｂ５に接触したが、進入できずに撥ねられたときには、付加している推力荷重Ｆ１によりスリーブ３６を再び第３クラッチリング３０に接近させる。
【００４８】
さらにスリーブ３６を第３クラッチリング３０に接近させることで、ストローク位置センサ３８により、高歯３６ａ１の前端面３６ａ４が、クラッチ前歯３０ｂ１の前端面３０ｂ５より奥に進入した後において、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ後歯３０ｂ２の前端面３０ｂ６に到達したか否かを判定する（Ｓ１０３）。クラッチ後歯３０ｂ２の前端面３０ｂ６に到達していないと判定した場合は、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ後歯３０ｂ２の前端面３０ｂ６に到達するまで繰り返し判定する。
【００４９】
なお、ストローク位置センサ３８によるスリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ後歯３０ｂ２の前端面３０ｂ６に到達したか否かの判定ステップは、必ずしも必要ではなく、省略することができる。このストローク位置センサ３８による位置判定ステップを行うことで、高歯３０ａ１の位置を把握し、スリーブ３６の高歯３６ａ１が、クラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に当接した状態であるか、当接せずにクラッチ後歯３０ｂ２の前端面３０ｂ６に接触しつつ、スリーブ３６の回転数と第３クラッチリング３０の回転数の差が少なくなっている状態、或いは第３クラッチリング３０とスリーブ３６とが連れ回りをしている状態であるかを判断して、より高精度な係合制御を行なうことができる。
【００５０】
制御装置１０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ後歯３０ｂ２に到達したと判定した場合（図９のＳ１）、回転数検出センサ３９により、スリーブ回転数の減速勾配が第１所定減速勾配値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ１０４・図９におけるＡ点）。この第１所定減速勾配値は、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ後歯３０ｂ２と接触し、スリーブ３６の回転数がゆっくり減速する状況（連れ回る状況を含む）を把握することで、予め設定する。スリーブ回転数の減速勾配が第１所定減速勾配値よりも小さいか否かを判定する。
【００５１】
ステップ１０４で、スリーブ回転数の減速勾配が第１所定減速勾配値よりも充分に大きい場合（例えば第２所定減速勾配値を超える場合）、これは、図１０のＡ点・図１３に示すように、スリーブ３６の高歯３６ａ１が、クラッチ後歯３０ｂ２の前端面３０ｂ６に接触することなくクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に直接当接し、スリーブ回転数が大きく減速した状態と考えられる。そのため、推力荷重Ｆ１の付加を継続し、高歯３６ａ１を歯溝３０ｂ１０に進入させる。そして、ステップ１０８に移行し、図１５に示すように、スリーブ３６が第３ドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥに到達したかを判定する。
【００５２】
ステップ１０４で、スリーブ回転数の減速勾配が第１所定減速勾配値よりも少し大きい場合（例えば第２所定減速勾配値よりも小さい値である場合）、図１４に示すように、スリーブ３６の高歯３６ａ１が、クラッチ後歯３０ｂ２の前端面３０ｂ６に接触して、少し減速し、しかる後にクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に当接したと考えられる。スリーブ回転数が大きく減速した状態と考えられる。この場合においても、推力荷重Ｆ１の付加を継続し、高歯３６ａ１を歯溝３０ｂ１０に進入させる。そして、ステップ１０８に移行し、図１５に示すように、スリーブ３６が第３ドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥに到達したかを判定する。
【００５３】
ステップ１０４で、スリーブ回転数の減速勾配が第１所定減速勾配値よりも小さい場合、ステップ１０２で付加した所定の推力荷重Ｆ１を低減して推力荷重Ｆ２とする（Ｓ１０５）。スリーブ回転数の減速勾配が第１所定減速勾配値よりも小さい場合には、図１６および図１７に示すように、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ前歯３０ｂ１に隣接していないクラッチ後歯３０ｂ２の前端面３０ｂ６に接触し、緩やかにスリーブ回転数が減速していることを示している。そのため、推力荷重Ｆ１を付加し続けると、図１８に示すように、わずかな回転差でスリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ前歯３０ｂ１まで移動状態か、図１９に示すように、スリーブ３６と第３クラッチリング３０とが、全く同じ回転数で回転し、いわゆる連れ回りを生じることとなる。かかる場合、推力荷重をＦ１のままでいると、図１１に示すように、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ後歯３０ｂ２に接触してから（図１１におけるＡ点およびストローク位置Ｓ１）極めて長い時間かかって高歯３６ａ１がクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に至る（図１１におけるＣ点）こととなるため、変速にかかる時間が長くなってしまう。
【００５４】
本実施形態においては、図９に示すように、Ａ点を過ぎて減速勾配が第１所定減速勾配値より小さい場合、推力荷重Ｆ１を低減することで、高歯３６ａ１とクラッチ後歯３０ｂ２とが接触し、極めて少ない差の回転数で共に回転する状態を解除して、回転差を保たれ易くすることで、スリーブ３６が第３クラッチリング３０のクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に接触するまでの時間を短縮する。例えば、図２０に示すように、スリーブ３６の推力荷重Ｆ１を低減して推力荷重Ｆ２とすることで、高歯３６ａ１とクラッチ後歯３０ｂ２との間の摩擦力を低減し、スリーブ回転数の減速勾配がより小さくなることで、第３クラッチリング３０との回転差が保たれやすくなる。これによって、高歯３０ａ１はクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９まで迅速に移動する。
【００５５】
また、図２１に示すように、連れ回りをしている状態においても、推力荷重Ｆ１を低減して推力荷重Ｆ２とすることで、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転慣性差、回転摺動抵抗差などにより、回転差を生じて高歯３０ａ１はクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９まで迅速に移動する。
【００５６】
次に、推力荷重Ｆ１を低減して推力荷重Ｆ２とした場合において、制御装置１０は、回転数検出センサ３９により、スリーブ３６の回転数の減速勾配が、第２所定減速勾配よりも大きいか否かを判定する（Ｓ１０６）。スリーブ３６の回転数の減速勾配が、第２所定減速勾配値よりも大きくなるのは、図２０に示すように、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に当接し、スリーブ３６の早い回転数が第３クラッチリング３０の遅い回転数に一致するよう急に変化するときによる。これはステップ１０４で、図１３又は図１４に示したスリーブ回転数の減速勾配が第１所定減速勾配値よりも大きい場合と同様である。
【００５７】
スリーブ３６の回転数の減速勾配が、第２所定減速勾配値よりも小さいと判定される場合には、第２所定減速勾配値よりも大きい値が検出されるまで、判定を繰り返す。
【００５８】
スリーブ３６の回転数の減速勾配が、第２所定減速勾配よりも大きいと判定したときは（図９のＢ点）、図２２に示すように、スリーブ３６を第３クラッチリング３２に噛合させる推力荷重Ｆ１を付加する（Ｓ１０７）。付加する推力荷重Ｆ１により、スリーブ３６の高歯３６ａ１を、クラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９をガイドとして、クラッチ前歯３０ｂ１とクラッチ後歯３０ｂ２の間の歯溝３０ｂ１０に進入させる。
【００５９】
また、連れ回り状態であった場合においても、図２３に示すように、回転差が大きくなっていき、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に接触することで、急激にスリーブ回転数が下がる。そして、同様に、付加する推力荷重Ｆ１により、スリーブ３６の高歯３６ａ１を、クラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９をガイドとして、クラッチ前歯３０ｂ１とクラッチ後歯３０ｂ２の間の歯溝３０ｂ１０に進入させる。
【００６０】
次に、制御装置１０は、ストローク位置センサ３８により、スリーブ３６が第３ドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥ（クラッチ後歯３０ｂ２の後端部）に到達したか否かを判定する（Ｓ１０８）。図１５に示すように、スリーブ３６が第３ドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥに到達したときは（図９におけるＳ２）、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２が、クラッチ前歯３０ｂ１及びクラッチ後歯３０ｂ２に完全に噛合したことを示す。
【００６１】
次に、制御装置１０は、スリーブ３６が第３ドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥ（クラッチ後歯３０ｂ２の後端部）に到達したと判定した場合には、軸動装置４０に推力荷重Ｆ１の付加を停止させ（Ｓ１０９）、スリーブ３６はディテント機構５８によって後端位置ＲＥに到達した位置で保持されて変速制御を終了する。
【００６２】
上記説明で明らかなように、本実施形態の自動変速機用ドグクラッチ制御装置１０によれば、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ前歯３０ｂ１の間に進入した後において、例えば、スリーブ３６がフリー状態でスリーブ３６の回転数が早く、第３クラッチリング３０の回転数が遅い場合に、スリーブ３６の回転数の減速勾配が、緩やかであることを示す第１所定減速勾配値（例えば１／５）よりも小さいときは、スリーブ３６のスプライン（内歯）３６ａの高歯３６ａ１が、クラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に当接せずに、クラッチ後歯３０ｂ２の端面（前端面）３０ｂ６に接触しつつ、スリーブ３６の回転数と第３クラッチリング３０の回転数の差が少なくなっている状態、或いは第３クラッチリング３０とスリーブ３６とが連れ回りをしている状態を検出できる。かかる回転差の小さな状態或いは連れ回りは、スリーブ３６を第３クラッチリング３０に押付ける推力荷重に基づく摩擦力によって生じる。そのため、クラッチ後歯３０ｂ２へのスリーブ３６の推力荷重を低減することで、回転差の小さな状態或いは連れ回りを解消して、回転差を保たれ易くすることで、スリーブ３６が第３クラッチリング３０のクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に接触するまでの時間を短縮する。そして、第３クラッチリング３０のクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に接触したスリーブ３６の高歯３６ａ１は、クラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９をガイドとしてクラッチ後歯３０ｂ２の歯溝３０ｂ１０の後端位置ＲＥまで到達（このときに、スリーブ３６の低歯３６ａ２を含む全ての内歯３６ａと、第３クラッチリング３０の全てのドグクラッチ歯３０ｂとが噛合する。）するので、スリーブとクラッチリングとの係合を迅速に行なうことができる。このように、スリーブ３６の回転数の減速勾配を検出して、連れ回り等を判定することで、スリーブ３６と第３クラッチリング３０とが係合できない状態に陥ることを事前に予測することができるので、迅速な変速動作が可能である。
【００６３】
また、大きな第２所定減速勾配値（例えば、１３／２）を超えたとき、スリーブ３６の高歯３６ａ１が、クラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に接触して急に減速した状態である。そのため、クラッチ後歯３０ｂ２へのスリーブ３６の推力荷重を付加することで、第３クラッチリング３０のクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に接触したスリーブ３６の高歯３６ａ１は、クラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９をガイドとしてクラッチ後歯３０ｂ２の歯溝３０ｂ１０の後端位置（ＲＥ）まで迅速に到達することができる。
【００６４】
また、スリーブ３６の前記軸線方向ＣＬの移動位置を検出するストローク位置センサ３８をさらに備えている。このストローク位置センサ３８によって、スリーブ３６の高歯３６ａ１が、クラッチ後歯３０ｂ２の端面３０ｂ６と接触している状態であるか、スリーブ３６の高歯３６ａ１がクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９に接触している状態にあるかを、より確実に判定することができるので、すばやくかつ高精度な変速動作が可能である。
【００６５】
なお、スリーブ３６を第３クラッチリング３０側に移動させた場合、高歯３６ａ１がクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９をガイドとしないで、ドグクラッチ歯３０ｂのいずれかの歯溝３０ｂ８，３０ｂ１０に嵌入させることは可能であるが、高歯３６ａ１（及び低歯３６ａ２）がクラッチ後歯３０ｂ２の間の歯溝３０ｂ８に嵌入しようとすると、隣接するクラッチ後歯３０ｂ２の歯間距離は短いので、クラッチ後歯３０ｂ２に撥ねられることが多いと考えられる。そのため、迅速に高歯３６ａ１をドグクラッチ歯３０ｂと噛み合わせるため、高歯３６ａ１をクラッチ前歯３０ｂ１の側面３０ｂ９でガイドして、クラッチ前歯３０ｂ１に隣接する歯溝３０ｂ１０に高歯３６ａ１を嵌入することが有効と考えられる。
【００６６】
（実施例２）
以下、本発明による自動変速機用ドグクラッチ制御装置を備えた自動変速機を車両に適用した第２の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態では、図２に示すように、ドグクラッチ変速機構（第１ドグクラッチ変速機構）として、スリーブ４５、第１クラッチリング（第１出力ギヤ）４４及び第２クラッチリング（第２出力ギヤ）４６により構成され、第１クラッチリング４４とスリーブ４５との噛合動作を制御するものである。この場合、出力シャフト（出力軸・回転軸）４２が、駆動輪（Ｗｆｌ，Ｗｆｒ）と共に遅い回転速度で回転し、出力シャフト４２とともにスリーブ４５も遅い回転数で回転している。
【００６７】
このときのスリーブ４５は駆動輪と共に回転しているため大きな慣性力を有している。第１クラッチリング４４は、エンジン１１の駆動で回転する入力軸２４に周設された第１入力ギヤ２６に噛合し、早い回転数で回転している。第１クラッチリング４４は出力シャフト４２に対して遊転ギヤとなっている。本実施形態では、クラッチ１２を切断して、早く回転する第１クラッチリング４４（フリー状態）を、遅く回転するスリーブ４５（出力シャフト４２）に噛合させる場合について説明する。この場合のスリーブ４５の回転数の検出は、回転数検出センサ４９により検出され、第１クラッチリング４４の回転数の検出は、回転数検出センサ３９によって行なわれる。これは、第１実施形態と逆の検出分担となっている。そして、噛合動作制御において、早く回転する第１クラッチリング４４の回転数の減速勾配が、第１所定減速勾配値より小さい場合には、推力荷重Ｆ１を低減して推力荷重Ｆ２とし、第１クラッチリング４４の回転数の減速勾配が、第２所定減速勾配値よりも大きい場合には、推力荷重Ｆ１を付加する。これらの点において、第１の実施形態と相違し、その他の構成および作動については、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６８】
このように、クラッチリング（第１クラッチリング４４）の回転数の減速勾配に基づいても、第１クラッチリング４４とスリーブ４５とが小回転差で（或いは連れ回りで）相対回転する状態を、回転差を確保する状態に制御することができ、すばやい変速動作を可能とする。その他の作用効果は、第１の実施形態と同様なので、説明を省略する。
【００６９】
上記の説明で明らかなように、第１クラッチリング４４がフリー状態でかつ回転数が早く、スリーブ４５の回転数が遅い場合には、第１クラッチリング４４の回転数の減速勾配を検出して第１所定勾配値より小さい値となったかで判定する。これによって、スリーブ４５と第１クラッチリング４４とが係合できない状態に陥ることを事前に予測することができる。
【００７０】
なお、本実施形態におけるクラッチ前歯はクラッチリングの円周上に対向して２本のものとしたが、これに限定されず、例えば、クラッチリングの円周上に互いに均等な距離で３本或いはそれ以上配置されるものでもよい。
【００７１】
また、リニアアクチュエータ４０ｉに負荷させる推力荷重を、低減する前と第２所定減速勾配値を検出した後とで、同じＦ１としたが、これに限定されず、例えば、どちらかが大きい推力荷重の値であっても良い。
【００７２】
また、自動変速機の入力軸に回転連結する回転軸とは、本実施形態のように回転軸が入力軸に直結している場合を含むものであり、自動変速機の出力軸に回転連結する回転軸とは、回転軸が出力軸（出力シャフト）に直結している場合を含むものである。
【００７３】
また、回転数検出センサ３９，４９はロータリエンコーダとしたが、これに限定されず、例えばレゾルバ等の公知のセンサを使用することができる。
【００７４】
本発明は、上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００７５】
１０・・・制御装置・自動変速機用ドグクラッチ制御装置、１３・・・自動変速機、２４・・・入力軸・回転軸（入力シャフト）、３０・・・クラッチリング・ドグクラッチ変速機構（第３クラッチリング）、３０ａ・・ドグクラッチ部（第３ドグクラッチ部）、３０ｂ１・・・クラッチ前歯、３０ｂ２・・・クラッチ後歯、３０ｂ６・・・端面（クラッチ後歯の前端面）、３２・・・ドグクラッチ変速機構（第４クラッチリング）、３４・・・クラッチハブ・ドグクラッチ変速機構、３６・・・スリーブ・ドグクラッチ変速機構、３６ａ・・・スプライン（内歯）、３６ａ１・・・高歯、３６ａ２・・・低歯、３６ａ４・・・端面（高歯の前端面）、３６ａ５・・・歯溝（スプラインの歯溝）、３８・・・ストローク位置センサ・ドグクラッチ変速機構、３９・・・回転数検出センサ・ドグクラッチ変速機構、４０・・・軸動装置・ドグクラッチ変速機構、４２・・・出力軸（出力シャフト）、４３・・・クラッチハブ、４５・・・スリ−ブ、４９・・・回転数検出センサ・ドグクラッチ変速機構、ＣＬ・・・軸線（回転軸線）、ＦＥ・・・前端面（ドグクラッチ部の前端面）、ＲＥ・・・後端位置、ｔ・・・所定量。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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