(57)【要約】  【課題】  迅速な変速を実現するとともに、抜き動作における移動ギヤと固定ギヤとの衝突を緩和することが可能な自動変速装置を提供する。  【解決手段】  自動変速装置は、移動ギヤと固定ギヤとの係合を解除する際に、移動ギヤが離脱方向への移動を開始した後であって移動ギヤと固定ギヤとの係合が完全に解除される前に、移動ギヤに離脱方向とは逆方向の制動力を加えることで、移動ギヤと固定ギヤとの衝突を緩和しつつ迅速な係合解除を実現するが、その過程で移動ギヤが固定ギヤに対して固着したときは、移動ギヤに再び離脱方向への推力を加える。【選択図】  図１９
2015064080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に支承され、前記回転軸に対して相対回転不能かつ前記回転軸の軸線方向に移動可能な移動ギヤと、
前記移動ギヤを前記回転軸の前記軸線方向に移動させる軸動機構と、
前記移動ギヤに隣接する位置で前記回転軸に支承され、前記回転軸に対して回転可能であり、前記移動ギヤの移動によって前記移動ギヤと係脱可能な固定ギヤと、
前記移動ギヤの前記軸線方向の位置を検出するセンサと、
前記センサにて検出された位置に基づいて、前記軸動機構の作動を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記固定ギヤと前記移動ギヤとの係合を解除する制御として、
前記移動ギヤを、前記移動ギヤが前記固定ギヤから離脱する離脱方向に移動させるために、前記軸動機構に第１の電流を供給し、
前記移動ギヤが前記離脱方向への移動を開始した後であって前記移動ギヤと前記固定ギヤとの係合が完全に解除される前に、前記移動ギヤに前記離脱方向とは逆方向の制動力を加えるために、前記軸動機構に第２の電流を供給し、
前記移動ギヤが前記離脱方向への移動を開始した後であって前記移動ギヤと前記固定ギヤとの係合が完全に解除される前に前記移動ギヤが前記固定ギヤに対して固着したと判断したときに、前記移動ギヤに前記離脱方向への推力を加えるために、前記軸動機構に第３の電流を供給する
ことを特徴とする自動変速装置。
【請求項２】
前記制御装置は、固着した前記移動ギヤの固着位置に基づいて前記第３の電流の大きさを決定することを特徴とする請求項１に記載の自動変速装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記固着位置と前記移動ギヤの移動の目標位置との偏差に基づいて前記第３の電流の大きさを決定することを特徴とする請求項２に記載の自動変速装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記偏差と前記第３の電流の大きさとの対応関係を規定したマップを参照して前記第３の電流の大きさを決定することを特徴とする請求項３に記載の自動変速装置。
【請求項５】
前記第３の電流は、前記第１の電流より小さいことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の自動変速装置。
【請求項６】
回転軸に支承され、前記回転軸に対して相対回転不能かつ前記回転軸の軸線方向に移動可能な移動ギヤと、
前記移動ギヤを前記軸線方向に移動させる軸動機構と、
前記移動ギヤに隣接する位置で前記回転軸に支承され、前記回転軸に対して回転可能であり、前記移動ギヤの移動によって前記移動ギヤと係脱可能な固定ギヤと、
前記移動ギヤの前記軸線方向の位置を検出するセンサと、
を備えた自動変速装置にて、前記固定ギヤと前記移動ギヤとの係合を解除するために、前記センサにて検出された位置に基づいて前記軸動機構を制御する自動変速方法であって、
前記移動ギヤを、前記移動ギヤが前記固定ギヤから離脱する離脱方向に移動させるために、前記軸動機構に第１の電流を供給し、
前記移動ギヤが前記離脱方向への移動を開始した後であって前記移動ギヤと前記固定ギヤとの係合が完全に解除される前に、前記移動ギヤに前記離脱方向とは逆方向の制動力を加えるために、前記軸動機構に第２の電流を供給し、
前記移動ギヤが前記離脱方向への移動を開始した後であって前記移動ギヤと前記固定ギヤとの係合が完全に解除される前に前記移動ギヤが前記固定ギヤに対して固着したと判断したときに、前記移動ギヤに前記離脱方向への推力を加えるために、前記軸動機構に第３の電流を供給する
ことを特徴とする自動変速方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等に用いられる自動変速装置および自動変速方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動変速装置は、回転軸に取り付けられた二つの固定ギヤ（クラッチリング）と、それらの間に設けられた移動ギヤ（スリーブ）とを含む変速機構を有している。固定ギヤは、回転軸に対して、回転可能に、かつ回転軸の軸線方向への移動が不可能に取り付けられている。移動ギヤは、回転軸に対して、相対回転不可能に、かつ回転軸の軸線方向への移動が可能に取り付けられている。
【０００３】
移動ギヤは、回転軸の軸線方向に移動することによって隣接する一方の固定ギヤと噛み合う。これにより、軸の回転が、移動ギヤと噛み合った固定ギヤに、移動ギヤを介して伝達され、または移動ギヤと噛み合った固定ギヤの回転が、移動ギヤを介して、回転軸に伝達される。
【０００４】
自動変速装置には、上記のような変速機構が複数設けられており、複数の固定ギヤのギヤ比は互いに異なっている。いずれかの変速機構（１つ又は複数）において、移動ギヤがそれに隣接する固定ギヤと噛み合うことで上記の回転の伝達が行われ、そのとき、他の変速機構の移動ギヤはいずれの固定ギヤとも噛み合わないニュートラル位置に位置付けられる。
【０００５】
この自動変速装置において変速を行う際には、固定ギヤに噛み合っている移動ギヤに対して軸線方向の推力を加えて移動ギヤを軸線方向に移動させて、固定ギヤと移動ギヤとの係合を解除し（抜き動作）、その後に移動ギヤ（当該移動ギヤまたは他の変速機構の移動ギヤ）に対して軸線方向の推力を加えて他の固定ギヤに移動ギヤを係合させる。
【０００６】
この変速を迅速に行うためには、抜き動作の際に、移動ギヤに大きな推力を加える必要がある。しかしながら、移動ギヤに加える推力が大きすぎると、移動ギヤが固定ギヤから抜けた後に、移動ギヤの軸線方向の振れによって、移動ギヤが他方の固定ギヤに接触ないし衝突（以下、単に「衝突」という。）してしまうことがある。移動ギヤが他方の固定ギヤに衝突すると、当該他方の固定ギヤの回転数が高いときは、変速ショックや接触音が発生するという問題がある。一方、移動ギヤに加える推力を小さくして移動ギヤの軸線方向の振れを抑え、移動ギヤと他方の固定ギヤとの衝突を回避しようとすると、変速時間が長くなってしまう。
【０００７】
このような問題に対して、特許文献１に記載のドグクラッチ式の変速装置では、固定ギヤと移動ギヤとの噛み合いを解除する抜き動作において、移動ギヤに対して固定ギヤとの係合を解除する方向（離脱方向）への推力を加えるとともに、移動ギヤが固定ギヤから抜けた後に、移動ギヤに対して離脱方向とは逆方向の推力を加えている。これによって、移動ギヤと固定ギヤとの衝突を緩和して迅速な変速を実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２２５４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、抜き動作において、移動ギヤに対して逆方向に推力を加えるタイミングが遅いと、移動ギヤと固定ギヤとの衝突を回避しきれず、そのために、抜き動作において離脱方向への大きな推力を抑えなければならなくなる。これによって、ニュートラル位置への移動時間が遅くなり、迅速な変速ができなくなる。
【００１０】
そこで、本願の発明者らは、固定ギヤから移動ギヤを抜く際に、移動ギヤと固定ギヤとの係合が完全に解除される前に、移動ギヤに離脱方向とは逆方向の推力（制動力）を加える制御を行う発明をした（特願２０１３−０１７２６３号）。これにより、そのような制動力を加える前には大きな推力で移動ギヤを移動させることができるとともに、移動ギヤをニュートラル位置の手前の目標位置に早く収束させ、移動ギヤと固定ギヤとの衝突を緩和することができる。
【００１１】
図２０は、この先願発明のタイムチャートである。変速制御装置は、スリーブ（移動ギヤ）のニュートラル位置への移動要求があると、スリーブを駆動するためのリニアアクチュエータに一定電流Ｉａを供給する（時点ｔ０〜ｔ１）。これによって、スリーブに離脱方向の推力が加えられ、その結果スリーブが離脱方向に移動を開始する。変速制御装置は、スリーブ位置Ｑａ（時点ｔ１）にてスリーブの移動を確認すると、ニュートラル位置Ｎａより手前の位置Ｐａを目標位置として初期フィードバック制御を開始する。この結果、図２０に示すように、リニアアクチュエータ供給電流は時刻ｔ１から徐々に減少して、目標位置Ｐａより手前の位置Ｐｂで離脱方向とは逆方向の推力（制動力）が加えられる。ここで、この位置Ｐｂは、スリーブが固定ギヤから完全に離脱する前の位置である。
【００１２】
しかしながら、上記の抜き動作において、移動ギヤと固定ギヤとの係合が完全に解除される前に、ドライバによるブレーキ操作や路面の段差による走行抵抗の変化等の要因によってク固定ギヤに予期しない何らかの回転方向の外力が加わると、固定ギヤと移動ギヤとの間の歯面の抵抗が急激に変化する。このような場合にも、移動ギヤが固定ギヤから離脱する前にスリーブの離脱方向とは逆方向の制動力を加える制御を行うと、移動ギヤが固定ギヤに固着してしまうことがある。
【００１３】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、迅速な変速を実現するとともに、固定ギヤと移動ギヤとの係合を解除する抜き動作において移動ギヤの固着を解消できる自動変速装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の自動変速装置は、回転軸に支承され、前記回転軸に対して相対回転不能かつ前記回転軸の軸線方向に移動可能な移動ギヤと、前記移動ギヤを前記回転軸の前記軸線方向に移動させる軸動機構と、前記移動ギヤに隣接する位置で前記回転軸に支承され、前記回転軸に対して回転可能であり、前記移動ギヤの移動によって前記移動ギヤと係脱可能な固定ギヤと、前記移動ギヤの前記軸線方向の位置を検出するセンサと、前記センサにて検出された位置に基づいて、前記軸動機構の作動を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記固定ギヤと前記移動ギヤとの係合を解除する制御として、前記移動ギヤを、前記移動ギヤが前記固定ギヤから離脱する離脱方向に移動させるために、前記軸動機構に第１の電流を供給し、前記移動ギヤが前記離脱方向への移動を開始した後であって前記移動ギヤと前記固定ギヤとの係合が完全に解除される前に、前記移動ギヤに前記離脱方向とは逆方向の制動力を加えるために、前記軸動機構に第２の電流を供給し、前記移動ギヤが前記離脱方向への移動を開始した後であって前記移動ギヤと前記固定ギヤとの係合が完全に解除される前に前記移動ギヤが前記固定ギヤに対して固着したと判断したときに、前記移動ギヤに前記離脱方向への推力を加えるために、前記軸動機構に第３の電流を供給するという構成を有している。
【００１５】
この構成によれば、移動ギヤの移動が開始した後に移動ギヤに離脱方向とは逆方向の静動力を加えるので、移動ギヤと固定ギヤとの係合を解除するために移動ギヤに大きな推力を与えることができ、よって係合解除に要する時間を短縮できる。また、移動ギヤと固定ギヤとの係合が完全に解除される前に移動ギヤに離脱方向とは逆方向の静動力を加えるので、移動ギヤと固定ギヤとの衝突を緩和できるとともに、当該係合が完全に解除された後に静動力を加える制御と比較して、移動ギヤを固定ギヤとの係合が解除された目標位置に収束させるのに要する時間を短縮できる。さらに、逆方向の制動力を加える制御を行なう場合において、固定ギヤに何らかの外力が加わることによって移動ギヤが固定ギヤに対して固着したときに、移動ギヤには再度離脱方向の推力が加えられるので、そのような固着を解除できる。ここで、移動ギヤと固定ギヤとの係合が完全に解除された状態とは、それらが回転軸の軸線方向に重なる部分がなくなった状態を言う。
【００１６】
前記制御装置は、固着した前記移動ギヤの固着位置に基づいて前記第３の電流の大きさを決定してよい。この構成によれば、固着位置が移動ギヤの移動の目標位置により近いほど、固着解除のための第３の電流を小さくする等の調整が可能となり、移動ギヤを目標位置に収束させるのに要する時間を適切に短縮できる。
【００１７】
前記制御装置は、前記固着位置と前記移動ギヤの移動の目標位置との偏差に基づいて前記第３の電流の大きさを決定してよい。この構成によっても、固着位置が移動ギヤの移動の目標位置により近いほど、固着解除のための第３の電流を小さくする等の調整が可能となり、移動ギヤを目標位置に収束させるのに要する時間を適切に短縮できる。
【００１８】
前記制御装置は、前記偏差と前記第３の電流の大きさとの対応関係を規定したマップを参照して前記第３の電流の大きさを決定してよい。この構成によれば、偏差に基づいてその都度第３の電流の大きさを算出する等の方法と比較して、高速に第３の電流の大きさを決定できる。
【００１９】
前記第３の電流は、前記第１の電流より小さくてよい。この構成によれば、固着解除の後に移動ギヤと固定ギヤとの係合が完全に解除されたときにも、移動ギヤがその移動の目標位置を大幅に超えることを回避し、目標位置に早く収束させつつ、目標位置にて迅速に停止させることができる。
【００２０】
本発明の自動変速方法は、回転軸に支承され、前記回転軸に対して相対回転不能かつ前記回転軸の軸線方向に移動可能な移動ギヤと、前記移動ギヤを前記軸線方向に移動させる軸動機構と、前記移動ギヤに隣接する位置で前記回転軸に支承され、前記回転軸に対して回転可能であり、前記移動ギヤの移動によって前記移動ギヤと係脱可能な固定ギヤと、前記移動ギヤの前記軸線方向の位置を検出するセンサとを備えた自動変速装置にて、前記固定ギヤと前記移動ギヤとの係合を解除するために、前記センサにて検出された位置に基づいて前記軸動機構を制御する自動変速方法であって、前記移動ギヤを、前記移動ギヤが前記固定ギヤから離脱する離脱方向に移動させるために、前記軸動機構に第１の電流を供給し、前記移動ギヤが前記離脱方向への移動を開始した後であって前記移動ギヤと前記固定ギヤとの係合が完全に解除される前に、前記移動ギヤに前記離脱方向とは逆方向の制動力を加えるために、前記軸動機構に第２の電流を供給し、前記移動ギヤが前記離脱方向への移動を開始した後であって前記移動ギヤと前記固定ギヤとの係合が完全に解除される前に前記移動ギヤが前記固定ギヤに対して固着したと判断したときに、前記移動ギヤに前記離脱方向への推力を加えるために、前記軸動機構に第３の電流を供給するという構成を有している。
【００２１】
この構成によっても、移動ギヤの移動が開始した後に移動ギヤに離脱方向とは逆方向の静動力を加えるので、移動ギヤと固定ギヤとの係合を解除するために移動ギヤに大きな推力を与えることができ、よって係合解除に要する時間を短縮できる。また、移動ギヤと固定ギヤとの係合が完全に解除される前に移動ギヤに離脱方向とは逆方向の静動力を加えるので、当該係合が完全に解除された後に静動力を加える制御と比較して、移動ギヤを固定ギヤとの係合が解除された目標位置に収束させるのに要する時間を短縮できる。さらに、逆方向の制動力を加える制御を行なう場合において、固定ギヤに何らかの外力が加わることによって移動ギヤが固定ギヤに対して固着したときに、移動ギヤには再度離脱方向の推力が加えられるので、そのような固着を解除できる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、移動ギヤと固定ギヤとの係合解除の過程で移動ギヤが固定ギヤに対して固着したときに、移動ギヤに離脱方向の推力が加えられるので、そのような固着を解除できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態の自動変速装置を備えた車両の構成を示す概要図である。
【図２】図１の自動変速装置の構成を示すスケルトン図である。
【図３】図２の自動変速装置の一部の詳細を示す構成図である。
【図４】図２のドグクラッチ変速機構を構成する１速ギヤ、クラッチハブおよびスリーブを示す斜視図である。
【図５Ａ】図４の１速ギヤを示す平面図である。
【図５Ｂ】図４の１速ギヤを示す側面図である。
【図６】図４のクラッチハブを示す平面図である。
【図７】図４のスリーブを示す平面図である。
【図８Ａ】図４のドグクラッチ変速機構のシフト前の状態を示す断面図である。
【図８Ｂ】図４のドグクラッチ変速機構の高歯とクラッチ前歯とが当接した状態を示す断面図である。
【図８Ｃ】図４のドグクラッチ変速機構の高歯および低歯とクラッチ後歯とが当接した状態を示す断面図である。
【図８Ｄ】図４のドグクラッチ変速機構の高歯および低歯とクラッチ後歯とが噛み合った状態を示す断面図である。
【図９Ａ】図４のドグクラッチ変速機構の高歯とクラッチ前歯とが当接した状態を示す展開図である。
【図９Ｂ】図４のドグクラッチ変速機構の高歯とクラッチ前歯の傾斜面とが当接した状態を示す展開図である。
【図９Ｃ】図４のドグクラッチ変速機構の高歯および低歯とクラッチ後歯の接触面とが当接した状態を示す展開図である。
【図９Ｄ】図４のドグクラッチ変速機構の高歯および低歯とクラッチ後歯とが噛み合った状態を示す展開図である。
【図１０Ａ】変速制御装置により２速から３速に変速する場合の２速側の動作を示す図である。
【図１０Ｂ】変速制御装置により２速から３速に変速する場合の３速側の動作を示す図である。
【図１１】変速制御装置によるスリーブの係合解除動作を示す図である。
【図１２】変速制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】変速制御装置によるスリーブの移動処理の全体を示すメインフローチャートである。
【図１４】変速制御装置によるスリーブの係合解除処理（係合解除制御）を示すフローチャートである。
【図１５】変速制御装置によるスリーブの初期移動処理（初期ＦＢ制御）を示すフローチャートである。
【図１６】変速制御装置によるスリーブの終期移動処理（終期ＦＢ制御）を示すフローチャートである。
【図１７】変速制御装置によるスリーブのアイドル処理（アイドル制御）を示すフローチャートである。
【図１８】変速制御装置による他のスリーブの係合解除処理を示すフローチャートである。
【図１９】変速制御装置によるスリーブの移動時のスリーブ位置およびリニアアクチュエータ供給電流の経時変化を示す図である。
【図２０】変速制御装置によるスリーブの移動時のスリーブ位置およびリニアアクチュエータ供給電流の経時変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態の自動変速装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。
【００２５】
（１．自動変速装置を備えた車両の構成）
図１は、本発明の実施の形態の自動変速装置を備えた車両の構成を示す概要図である。図１に示すように、車両Ｍは、エンジン１１と、クラッチ１２と、自動変速装置１３と、ディファレンシャル装置１４と、制御装置１５と、駆動輪（左右前輪）Ｗｆｌ、Ｗｆｒ等を含んで構成されている。
【００２６】
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、自動変速装置１３、およ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。図１に示した車両は、いわゆるＦＦ車両である。クラッチ１２は、制御装置１５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。自動変速装置１３は、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、ファイナルギヤおよ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、自動変速装置１３と一体的に形成されている。
【００２７】
（２．自動変速装置の構成）
図２は、自動変速装置の構成を示すスケルトン図である。図２に示すように、自動変速装置１３は、ケーシング２１、ドライブシャフト２２、メインシャフト２３、カウンタシャフト２４、ドグクラッチ変速機構２５１、２５２、２５３、２５４、および制御装置１５に設けられている変速制御装置２６等を含んで構成されている。
【００２８】
ケーシング２１は、ほぼ円筒状に形成された本体２１ａ、本体２１ａ内を左右方向に区画する第１壁２１ｂおよび第２壁２１ｃ等で構成されている。ドライブシャフト２２およびメインシャフト２３は、同軸で配置され、カウンタシャフト２４は、ドライブシャフト２２およびメインシャフト２３に平行に配置されている。ドライブシャフト２２、メインシャフト２３およびカウンタシャフト２４は、ケーシング２１に回転可能に支承されている。
【００２９】
即ち、ドライブシャフト２２の一端（図２の左端）は、クラッチ１２を介してエンジン１１の出力軸に回転連結され、ドライブシャフト２２の他端（図２の右端）側は、軸受２７１を介して第１壁２１ｂに支承されている。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ドライブシャフト２２に入力される。
【００３０】
メインシャフト２３の一端（図２の左端）は、後述するドグクラッチ変速機構２５１を介してドライブシャフト２２の一端（図２の右端）に回転連結可能に軸支され、メインシャフト２３の他端（図２の右端）側は、軸受２７２を介して第２壁２１ｃに回転可能に支承されている。
【００３１】
カウンタシャフト２４の一端（図２の左端）側は、軸受２７３を介して第１壁２１ｂに回転可能に支承され、カウンタシャフト２４の他端（図２の右端）側は、軸受２７４を介して第２壁２１ｃに回転可能に支承されている。メインシャフト２３は、本発明の「回転軸」に相当する。なお、カウンタシャフト２４も、本発明の「回転軸」に相当し得る。
【００３２】
メインシャフト２３には、クラッチ側から順に、５速またはリバースに変速するドグクラッチ変速機構２５１、２速または１速に変速するドグクラッチ変速機構２５２が配置され、カウンタシャフト２４には、クラッチ側から順に、４速または３速に変速するドグクラッチ変速機構２５３、６速に変速するドグクラッチ変速機構２５４が配置されている。各ドグクラッチ変速機構２５１、２５２、２５３、２５４は、後述する各速のギヤ２８１、２８２、２８３、２８４、２８５、２８６、２８Ｒを備えている。
【００３３】
ドライブシャフト２２の他端（図２の右端）には、５速ギヤ２８５の回転中心がスプライン嵌合等で固定されている。メインシャフト２３には、クラッチ１２側から順に、リバースギヤ２８Ｒが回転自在に支承され、４速ギヤ２８４の回転中心がスプライン嵌合等で固定され、３速ギヤ２８３の回転中心がスプライン嵌合等で固定され、２速ギヤ２８２が回転自在に支承され、１速ギヤ２８１が回転自在に支承され、６速ギヤ２８６の回転中心がスプライン嵌合等で固定されている。
【００３４】
カウンタシャフト２４には、５速ギヤ２８５に噛み合う第５カウンタギヤ２９５の回転中心がスプライン嵌合等で固定され、リバースギヤ２８Ｒと１つのギヤ２９ｒを介して噛み合う第２カウンタギヤ２９Ｒの回転中心がスプライン嵌合等で固定され、４速ギヤ２８４に噛み合う第４カウンタギヤ２９４が回転自在に支承され、３速ギヤ２８３に噛み合う第３カウンタギヤ２９３が回転自在に支承され、２速ギヤ２８２に噛み合う第２カウンタギヤ２９２の回転中心がスプライン嵌合等で固定され、１速ギヤ２８１に噛み合う第１カウンタギヤ２９１の回転中心がスプライン嵌合等で固定され、６速ギヤ２８６に噛み合う第６カウンタギヤ２９６が回転自在に支承されている。１速ギヤ２８１および第１カウンタギヤ２９１の各外周面には、互いに噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。他の互いに噛合するギヤにおいても同様である。
【００３５】
図３に示すように、ドグクラッチ変速機構２５２は、１速ギヤ（第１クラッチリング）２８１、２速ギヤ（第２クラッチリング）２８２、クラッチハブ（ハブ）３１１、スリーブ３１２、軸動装置３１３、位置検出センサ３１４等を含んで構成されている。ドグクラッチ変速機構２５３は、第３カウンタギヤ（第１クラッチリング）２９３、第４カウンタギヤ（第２クラッチリング）２９４、クラッチハブ（ハブ）３２１、スリーブ３２２、軸動装置３２３、位置検出センサ３２４等を含んで構成されている。他のドグクラッチ変速機構２５１も同様である。ただし、ドグクラッチ変速機構２５４は、第２クラッチリングは備えておらず、第２クラッチリングとして６速ギヤ２８６のみを備えている。以下では、ドグクラッチ変速機構２５２の詳細な構成について説明する。
【００３６】
クラッチハブ３１１は、１速ギヤ２８１と２速ギヤ２８２との間にこれらと隣接してスプライン嵌合等で固定されている。１速ギヤ２８１のクラッチハブ３１１側の側面には、スリーブ３１２に形成されているスプライン３１２ａ（図４参照）に係合する第１ドグクラッチ部２８１ａが形成されている。同様に、２速ギヤ２８２のクラッチハブ３１１側の側面には、スリーブ３１２のスプライン３１２ａに係合する第２ドグクラッチ部２８２ａが形成されている。ここで、１速ギヤ２８１の第１ドグクラッチ部２８１ａは、２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２８２ａと同一構成であるため、図４〜図７には１速ギヤ２８１、クラッチハブ３１１およびスリーブ３１２を示して以下詳細に説明する。
【００３７】
図４および図７に示すように、スリーブ３１２は、クラッチハブ３１１と一体回転するとともにクラッチハブ３１１に対して軸線方向に摺動可能であり、リング状に形成されたものである。スリーブ３１２の内周面には、クラッチハブ３１１の外周面に形成されているスプライン３１１ａに軸線方向に摺動可能に係合するスプライン３１２ａが形成されている。
【００３８】
スプライン３１２ａは、複数（例えば２つ）の高歯３１２ａ１が残りの低歯３１２ｂｌより歯丈が高く形成されている。高歯３１２ａ１および低歯３１２ｂ１における１速ギヤ２８１側の前端面の両端角部は、クラッチ前歯２８１ｂ１やクラッチ後歯２８１ｃ１と当接したときに衝撃で破損しないように、一般的な４５度面取り（Ｃ形状）に形成されている。また、スリーブ３１２の外周面には、周方向に沿って外周溝３１２ｄが形成されている。外周溝３１２ｄには、フォーク３１３ａの先端円弧部が周方向に沿って摺動可能に係合する。
【００３９】
図３に示すように、軸動装置３１３は、スリーブ３１２を軸線方向に沿って往復動させるものであり、スリーブ３１２を１速ギヤ２８１または２速ギヤ２８２に押圧させている際に、１速ギヤ２８１または２速ギヤ２８２から反力が加わった場合に、スリーブ３１２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。軸動装置３２３も同様である。この軸動装置３１３は、本発明の「軸動機構」に相当する。
【００４０】
軸動装置３１３は、フォーク３１３ａ、フォークシャフト３１３ｂ、ディテント機構３１３Ｃおよびリニアアクチュエータ３１３ｄ等を含んで構成されている。軸動装置３２３も同様に、フォーク３２３ａ、フォークシャフト３２３ｂ、ディテント機構３２３ｃおよびリニアアクチュエータ３２３ｄ等を含んで構成されている。以下では、軸動装置３１３について説明する。
【００４１】
フォーク３１３ａの先端部は、スリーブ３１２の外周溝３１２ｂの外周形状にあわせて形成されている。フォーク３１３ａの基端部は、フォークシャフト３１３ｂに固定されている。フォークシャフト３１３ｂは、ケーシング２１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３１３ｂの一端（図３の右端）が軸受３１３ｅを介して第２壁２１ｃに支承され、フォークシャフト３１３ｂの他端（図３の左端）側がブラケット３１３ｆに固定され、ブラケット３１３ｆは第１壁２１ｂより軸線方向に突出するガイド部材（回り止め）３１３ｇによって摺動可能であるとともに、ナット部材３１３ｈに相対回転不能に固定されている。ナット部材３１３ｈはリニアアクチュエータ３１３ｄを備えた駆動シャフト３１３ｉに進退可能に螺合されている。駆動シャフト３１３ｉは軸受３１３ｊを介して第１壁２１ｂに支承されている。
【００４２】
ディテント機構３１３ｃは、フォークシャフト３１３ｂの軸線方向の摺動位置、すなわちスリーブ３１２の移動位置を位置決めする機構である。ディテント機構３１３ｃは、図略のバネでフォークシャフト３１３ｂの軸線に直角な方向に付勢されているストッパ３１３ｃ１を備え、ストッパ３１３ｃ１がフォークシャフト３１３ｂに設けられている三角溝ｓ１、ｓｎ、ｓ２にバネ力で嵌まり込むことにより、フォークシャフト３１３ｂの軸線方向の摺動位置を位置決め可能に構成されている。
【００４３】
なお、ストッパ３１３ｃ１は、スリーブ３１２のスプライン３１２ａおよび１速ギヤ２８１の第１ドグクラッチ部２８１ａが係合したとき三角溝ｓ１に嵌まり込み、スリーブ３１２が１速ギヤ２８１および２速ギヤ２８２の中間に設定されているニュートラル位置（中立位置）Ｎａ（図１０参照）に位置したとき三角溝ｓｎに嵌まり込み、スリーブ３１２のスプライン３１２ａおよび２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２８２ａが係合したとき三角溝ｓ２に嵌まり込むようになっている。
【００４４】
リニアアクチュエータ３１３ｄ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３１３ｉ（ボールねじ軸）と、駆動シャフト３１３ｉに螺合されるボールナットからなるナット部材３１３ｈとから構成される。
【００４５】
駆動シャフト３１３ｉはナット部材３１３ｈ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３１３ｉが正逆双方向に任意に回転し、ナット部材３１３ｋおよびフォークシャフト３１３ｂ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、このリニアアクチュエータ３１３ｄは、駆動シャフト３１３ｉのリードを長く形成することで、１速ギヤ２８１または２速ギヤ２８２から反力が加わった場合に、スリーブ３１２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。これによりスリーブ３１２のスプライン３１２ａおよび２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２８２ａの係合を確実に行うことができる。
【００４６】
なお、本実施形態では、リニアアクチュエータ３１３ｄ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３１２を１速ギヤ２８１または２速ギヤ２８２に押圧させている際に、１速ギヤ２８１または２速ギヤ２８２から反力が加わった場合に、スリーブ３１２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。位置検出センサ３１４は、スリーブ３１２が移動するときの位置を検出するセンサであり、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。
【００４７】
（３．ドグクラッチ変速機構の作動）
次に、ドグクラッチ変速機構２５２におけるススリーブ３１２の高歯３１２ａ１および低歯３１２ｂ１、並びに１速ギヤ２８１のクラッチ前歯２８１ｂ１およびクラッチ後歯２８１ｃ１の作動について、図８Ａ〜Ｄおよび図９Ａ〜Ｄを参照して説明する。スリーブ３１２が２速ギヤ２８２と噛み合って高速で回転し１速ギヤ２８１が低速で回転している場合、スリーブ３１２をシフトさせて１速ギヤ２８１と噛み合わせるとスリーブ３１２は減速される。一方、スリーブ３１２が１速ギヤ２８１と噛み合って低速で回転し、２速ギヤ２８２が高速で回転している場合、スリーブ３１２をシフトさせて２速ギヤ２８２と噛み合わせるとスリーブ３１２は増速される。以下の説明では減速動作を説明する。
【００４８】
図８Ａに示すように、自動変速装置１３のシフト前においては、スリーブ３１２は、１速ギヤ２８１から離間している。そして、スリーブ３１２が、軸動装置３１３により軸線方向に沿って１速ギヤ２８１側に移動されると、図８Ｂおよび図９Ａに示すように、高歯３１２ａ１の前端面３１２ａ２が、クラッチ前歯２８１ｂ１の接触面２８１ｂ４と当接する。このとき、低歯３１２ｂ１は、何にも当接していない。これにより、多少ではあるが、スリーブ３１２は、減速される。なお、図９Ａ〜Ｄにおいて、スリーブ３１２は図９Ａ〜Ｄの下方向に進行し、１速ギヤ２８１はスリーブ３１２より低速で図９Ａ〜Ｄの下方向に進行し、よって、スリーブ３１２は１速ギヤ２８１に対して相対的に図９Ａ〜Ｄの下方向に進行する。
【００４９】
さらに、スリーブ３１２が、軸動装置３１３により軸線方向に沿って移動されると、図９Ｂに示すように、高歯３１２ａ１の前端面３１２ａ２（面取り部）が、クラッチ前歯２８１ｂ１の傾斜面２８１ｂ２と当接する。このとき、低歯３１２ｂ１は、何にも当接していない。これにより、スリーブ３１２は、大きく減速される。
【００５０】
さらに、スリーブ２６が、軸動装置３１３により軸線方向に沿って移動されると、図８Ｃおよび図９Ｃに示すように、高歯３１２ａ１の前端面３１２ａ２および低歯３１２ｂ１の前端面３１２ｂ２が、クラッチ後歯２８１ｃ１の接触面２８１ｃ２と当接する。これにより、多少ではあるが、スリーブ３１２は、減速される。
【００５１】
さらに、スリーブ３１２が、軸動装置３１３により軸線方向に沿って移動されると、高歯３１２ａ１の前端面３１２ａ２（面取り部）および低歯３１２ｂ１の前端面３１２ｂ２（面取り部）が、クラッチ後歯２８１ｃ１の側方傾斜面２８１ｃ４と当接する。クラッチ前歯２８１ｂ１およびクラッチ後歯２８１ｃ１は、凸部２８１ａ１の外周に一定幅のクラッチ歯溝２８１ｄ１を空けて形成されているので、高歯２８１ａ１および低歯２８１ｂ１は、短時間で最寄りのクラッチ歯溝２８１ｄ１に飛び込むことができる。これにより、スリーブ３１２は、大きく減速される。
【００５２】
さらに、スリーブ３１２が、軸動装置３１３により軸線方向に沿って移動されると、図８Ｄおよび図９Ｄに示すように、高歯３１２ａ１および低歯３１２ｂ１は、クラッチ後歯２８１ｃ１と完全に噛み合い、スリーブ３１２と１速ギヤ２８１とは同期回転し、シフト動作が完了する。
【００５３】
以上のように、スリーブ３１２は、メインシャフト２３に支承され、メインシャフト２３に対して相対回転不能であり、かつメインシャフト２３の軸線方向に移動可能であり、本発明の「移動ギヤ」に相当する。また、１速ギヤ２８１は、スリーブ３１２に隣接する位置でメインシャフト２３に支承され、メインシャフト２３に対して回転可能であり、スリーブ３１２の移動によってスリーブ３１２と係脱可能であり、本発明の「固定ギヤ」に相当する。なお、図３に示したスリーブ３２１も同様に本発明の「移動ギヤ」に相当し、２速ギヤ２８２、３速ギヤ２８３、４速ギヤ２８４、５速ギヤ２８５、６速ギヤ２８６、リバースギヤ２８Ｒも同様に本発明の「固定ギヤ」に相当する。
【００５４】
（４．変速制御装置の制御動作）
次に、変速制御装置２６により、２速から３速に変速する場合の制御動作について説明する。変速制御装置２６は、演算処理部、メモリ、入出力インターフェース等を備えたコンピュータ装置が変速制御プログラムを実行することにより実現される。この変速制御プログラムは、予めコンピュータに記憶されていてもよく、変速制御装置２６が有線又は無線のネットワークを介してダウンロードすることで取得されて記憶されてもよい。
【００５５】
図１０Ａに示すように、変速制御装置２６は、軸動装置３１３を制御し、２速ギヤ２８２に係合していたスリーブ３１２を、１速ギヤ２８１と２速ギヤ２８２の間に設定されているニュートラル位置Ｎａに移動させて停止させる。そして、図１０Ｂに示すように、軸動装置３２３を制御し、第３カウンタギヤ２９３と第４カウンタギヤ２９４の間に設定されているニュートラル位置Ｎｂに停止していたスリーブ３２２を、第３カウンタギヤ２９３に向かって移動させ第３カウンタギヤ２９３に係合させる。
【００５６】
ここで、本実施形態の自動変速装置１３では、１速ギヤ２８１と２速ギヤ２８２との間の間隔、並びに第３カウンタギヤ２９３と第４カウンタギヤ２９４との間の間隔を狭くすることにより、変速時間の短縮化を図っている。しかし、例えば機構にガタがある場合、スリーブ３１２がニュートラル位置Ｎａにおいて停止したとき、スリーブ３１２が軸線方向に振れて１速ギヤ２８１に衝突するおそれがある。また、スリーブ３１２に離脱方向に加える推力が大きすぎてニュートラル位置Ｎａでスリーブ３１２を静止させることができず、ニュートラル位置Ｎａを越えて軸線方向に振れて１速ギヤ２８１に衝突するおそれもある。スリーブ３１２が１速ギヤ２８１に接触すると、スリーブ３１２と１速ギヤ２８１との回転数の相違によって、変速ショックや接触音が発生するという問題がある。
【００５７】
そこで、図１１に示すように、本実施形態の変速制御装置２６では、スリーブ３１２が係合していた２速ギヤ２８２とニュートラル位置Ｎａとの間に目標位置Ｐａを設定する。目標位置Ｐａは、スリーブ３１２と２速ギヤ２８２との係合が解除され、かつスリーブ３１２が目標位置Ｐａに達したとき、スリーブ３１２が軸線方向に振れても１速ギヤ２８１に接触しないよう、２速ギヤ２８２（係合を解除するギヤ）から見てニュートラル位置Ｎａより手前の位置に設定される。なお、本実施の形態における目標位置Ｐａは、スリーブ３１２が係合していたギヤから完全に抜け出た位置である。
【００５８】
これにより、スリーブ３１２の移動速度を高めて目標位置Ｐａまで移動させることが可能となる。そして、目標位置Ｐａからニュートラル位置Ｎａまでは、スリーブ３１２が軸線方向に振れても１速ギヤ２８１に接触しない移動速度でスリーブを移動させる。すなわち、目標位置Ｐａまでのスリーブ３１２の移動速度ｖａが、目標位置Ｐａからニュートラル位置Ｎａまでのスリーブ３１２の移動速度ｖｂよりも速くなるように制御する。これにより、変速時間の短縮化を図ることができる。
【００５９】
（５．変速制御装置の構成）
図１２に示すように、変速制御装置２６は、位置設定部２６１と、ローパスフィルタ部２６２と、Ｉ制御部２６３と、ＦＦ制御部２６４と、ＰＤ制御部２６５と、Ｐ制御部２６６と、ＰＩ制御部２６７とを備えて構成されている。この変速制御装置２６は、周知のＰＩＤ制御およびフィードフォワード制御により、スリーブ３１２の位置に応じた制御電流を生成してリニアアクチュエータ３１３ｄに供給する。位置設定部２６１は、目標位置Ｐａおよびニュートラル位置Ｎａを切り替えて設定する。ローパスフィルタ部２６２は、位置設定部２６１で設定される目標位置Ｐａおよびニュートラル位置Ｎａまでスリーブ３１２を滑らかに移動させるためのスリーブ３１２の位置を指令する。
【００６０】
Ｉ制御部２６３は、ローパスフィルタ部２６２からの指令位置と、位置検出センサ３２４からの検出位置との偏差の積分に比例した制御を行うための制御指令値を演算する。ＦＦ制御部２６４は、位置設定部２６１で設定される目標位置Ｐａに基づいて、スリーブ３１２を速く移動させて目標位置Ｐａに早く収束させるためのフィードフォワード指令値を出力する。ＦＦ制御部２６４は、初期フィードバック制御（図１４参照）の間、フィードフォワード指令値を出力する。このフィードフォワード指令値は、Ｉ制御部２６３で演算される制御指令値に加算される。
【００６１】
ＰＤ制御部２６５は、位置検出センサ３２４からの検出位置の偏差を時間微分して求めた速度に基づいて制御を行うための制御指令値を演算する。この制御指令値は、Ｉ制御部２６３で演算される制御指令値から減算される。Ｐ制御部２６６は、発散を防止するために、Ｉ制御部２６３、ＦＦ制御部２６４およびＰＤ制御部２６５からの制御指令値と位置検出センサ３２４からの検出位置との偏差に比例した制御を行うための目標電流を演算する。ＰＩ制御部２６７は、Ｐ制御部２６６からの目標電流と、リニアアクチュエータ３１３ｄからの検出電流との偏差および偏差の積分に応じて、実際の電流を目標電流と一致させる。
【００６２】
（６．変速制御装置の処理）
次に、変速制御装置２６の処理について、図１３から図１８のフローチャートおよび図１９のタイムチャートを参照して説明する。なお、本実施の形態の変速制御装置２６は、スリーブ３１２と２速ギヤ２８２との係合を解除する過程で、スリーブ３１２が固着してしまった場合にその固着を解消するための動作を行うが、この固着が生じなかった場合には、本実施の形態の制御の結果として、リニアアクチュエータ供給電流およびスリーブ位置は、図２０のタイムチャートに示した変化をすることになる。よって、以下では、図２０も参照しつつ本実施の形態の変速制御装置の処理を説明する。
【００６３】
図１３に示すように、変速制御装置２６は、スリーブ３１２のニュートラル位置Ｎａへの移動要求（即ちドグ抜きの要求）の有無を判断する（ステップＳ１）。そして、スリーブ３１２のニュートラル位置Ｎａへの移動要求がある場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、スリーブ３１２のスプライン３１２ａと２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２８２ａとの係合解除制御（ドグ抜き制御）を行う（ステップＳ２）。一方、ニュートラル位置Ｎａへの移動要求がない場合には（ステップＳ１でＮＯ）、移動要求があるまで待機する。
【００６４】
係合解除制御（ステップＳ２）では、図１４に示すように、変速制御装置２６は、まず、係合解除制御に遷移して初回のループであるか否かを判断する（ステップＳ２１）。初回のループであるときは（ステップＳ２１でＹＥＳ）、変速制御装置２６は、リニアアクチュエータ３１３ｄに一定電流を供給する（ステップＳ２４）。このときの一定電流は、本発明の「第１の電流」に相当する。
【００６５】
ステップＳ２４でリニアアクチュエータ３１３ｄに一定電流が供給されると、図１９および図２０に示すように、スリーブ３１２には、時点ｔ０から所定の一定電流Ｉａに応じた離脱方向の推力が加えられるので、スリーブ３１２は徐々に移動してスリーブ３１２のスプライン３１２ａが２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２８２ａから抜け始める。変速制御装置２６は、スリーブ３１２が移動を開始したか否かを判断し（ステップＳ２５）、スリーブ３１２が移動を開始したと判断したら（ステップＳ２５でＹＥＳ）、初期フィードバック制御を行う（ステップＳ４）。
【００６６】
一方、ステップＳ２５でスリーブ３１２が移動を開始したと判断しない場合には（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ２４に戻って、変速制御装置２６は、継続してリニアアクチュエータ３１３ｄに一定電流を供給する。なお、係合解除制御に遷移して初回のループでない場合（ステップＳ２１でＮＯ）については、後述する。
【００６７】
初期フィードバック制御（ステップＳ４）では、図１５に示すように、変速制御装置２６は、目標位置Ｐａを設定し（ステップＳ４１）、ローパスフィルタ処理を行う（ステップＳ４２）。ローパスフィルタ処理では、変速制御装置２６は、目標位置Ｐａまでスリーブ３１２を滑らかに移動させるためのスリーブ３１２の位置を指令する。そして、変速制御装置２６は、スリーブ３１２の目標位置とスリーブ３１２の検出位置との偏差を演算する（ステップＳ４３）。
【００６８】
次に、変速制御装置２６は、現在検出されたスリーブ位置から前回検出されたスリーブ位置を減算することでスリーブ速度を算出し（ステップＳ４４）、スリーブ速度が所定の閾値以下であるかを判断することにより、スリーブ３１２が固着しているか否かを判断する（ステップＳ４５）。
【００６９】
スリーブ３１２が閾値より大きい速度をもって移動しており、即ち固着していない場合には（ステップＳ４５でＮＯ）、変速制御装置２６は、以下の制御を行う。即ち、Ｉ制御部２６３は、スリーブ３１２の指令位置とスリーブ３１２の検出位置との偏差を演算して偏差の積分値を演算し（ステップＳ４６）、偏差の積分値に積分ゲインを乗算して制御指令値ＩＡを演算する（ステップＳ４７）。ＰＤ制御部２６５は、偏差に比例ゲインを乗算して制御指令値ＩＢを演算し（ステップＳ４８）、偏差の時間変化に微分ゲインを乗算して制御指令値ＩＣを演算する（ステップＳ４９）。
【００７０】
そして、ＦＦ制御部２６４は、スリーブ３１２を速く移動させて目標位置Ｐａに早く収束させるためのフィードフォワード指令値ＩＤを目標位置Ｐａにフィードフォワードゲインを乗算することにより求める（ステップＳ５０）。そして、ＦＦ制御部２６４は、ステップＳ４８で求めた制御指令値ＩＡに、ステップＳ５０で求めたフィードフォワード指令値ＩＤを加算し、ステップＳ４９で求めた制御指令値ＩＢおよびステップＳ４９で求めた制御指令値ＩＣを減算して、スリーブ３１２を移動させるためにリニアアクチュエータ３１３ｄに供給する最終的な制御電流ＩＡ−ＩＢ−ＩＣ＋ＩＤを演算する（ステップＳ５１）。そして、リニアアクチュエータ３１３ｄの破壊防止のための電流値の上下限ガードを演算する（ステップＳ５２）。このようにして決定されてリニアアクチュエータ３１３ｄに供給される電流は、本発明の「第２の電流」に相当する。
【００７１】
すると、図１９および図２０に示すように、リニアアクチュエータ３１３ｄには、フィードバック制御を開始する時点ｔ１においてフィードフォワード電流ＩＤが供給される。そして、時点ｔ１から一旦減少した後に０に向かって増加する電流ＩＡ−ＩＢ−ＩＣ＋ＩＤが供給され、スリーブ３１２は目標位置Ｐａに向かって比較的速い速度で移動する。このとき、変速制御装置２６は、スリーブ３１２を図示実線で示すように滑らかに移動させるため、図示点線で示す指令位置でリニアアクチュエータ３１３ｄを制御する。
【００７２】
そして、図１９および図２０に示すように、スリーブ３１２のスプライン３１２ａが、係合していた２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２８２ａから離脱する前、すなわち、スリーブ位置が目標位置Ｐａより前のＰｒに達する前（好ましくは直前）に、変速制御部２６は、スリーブ３１２に移動方向とは逆方向の制動力を加える制御を行なう。
【００７３】
この制動力は、リニアアクチュエータ供給電流がゼロクロス点に達してゼロクロス点を越えたとき、すなわちスリーブ位置がＰｂに達してＰｂを越えたときから加えられる。フィードバック制御の開始時点ｔ１からリニアアクチュエータ供給電流がゼロクロス点に至るまでは、スリーブ３１２のスプライン３１２ａを２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２８２ａから早く抜くためにリニアアクチュエータ供給電流を掛けるので、スリーブ３１２には制動力は掛からない。なお、ＰＩＤ制御のみでもスリーブ３１２に移動方向とは逆方向の制動力を加える制御を行なうことは可能である。
【００７４】
上述のフィードフォワード制御を行うことにより、スリーブ３１２を速く移動させて目標位置Ｐａに早く収束させることができ、また、上述のＰＩＤ制御を行うことにより、スリーブ３１２のスプライン３１２ａが、係合していた２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２８２ａから離脱する前に、スリーブ３１２に制動を掛けることができるので、目標位置Ｐａにて迅速に停止させることができる。
【００７５】
次に、変速制御装置２６は、スリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束したか否かを判断し（ステップＳ５３）、スリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束しない場合には（ステップＳ５３でＮＯ）、ステップＳ４３に戻る。一方、スリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束した場合には、スリーブ３１２の指令位置とスリーブ３１２の実際の位置との差が所定値より小さくなり、かつ当該差が所定値より小さくなった時点ｔ２から所定時間Ｔが経過した時点ｔ３において、スリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束したと判断する（ステップＳ５３でＹＥＳ）。所定時間Ｔの経過を待っているので、目標位置Ｐａに移動したスリーブ３１２の軸線方向の振れを減衰させることができ、目標位置Ｐａからニュートラル位置Ｎａまでのスリーブ３１２の移動速度を高めることができる。
【００７６】
ここで、変速制御装置２６は、スリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束したと判断したら、スリーブ３２２のスプライン３２２ａおよび第３カウンタギヤ２９３の第３ドグクラッチ部２９３ａの係合制御を開始する。すなわち、図１８に示すように、スリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束してスリーブ３１２のスプライン３１２ａと２速ギヤ２８２の第２ドグクラッチ部２９２ａとの噛合が解除されたと判断したら（ステップＳ９１）、ニュートラル位置Ｎｂに停止していたスリーブ３２２を第３カウンタギヤ２９３に向かって移動を開始し、スリーブ３２２のスプライン３２２ａと第３カウンタギヤ２９３の第３ドグクラッチ部２９３ａとを係合させる（ステップＳ９２）。
【００７７】
変速制御装置２６は、ステップＳ４５にて、スリーブ３１２の移動が止まり、スリーブ３１２が固着していると判断した場合は（ステップＳ４５でＹＥＳ）、係合解除制御（ステップＳ２）に戻る。図１９の例では、時点ｔ５において、スリーブが固着している。係合解除制御に戻ると、変速制御装置２６は、ステップＳ２１にて係合解除制御に遷移して最初のループではないと判断し（ステップＳ２１でＮＯ）、スリーブの目標位置とスリーブの検出位置（固着位置）との偏差を演算する（ステップＳ２２）。ここで、目標位置として、ニュートラル位置Ｎａを採用するが、目標位置Ｐａを採用してもよい。
【００７８】
変速制御装置２６は、続いて、ステップＳ２２で算出された偏差に応じて一定電流値Ｉｂを決定する（ステップＳ２３）。このとき、変速制御装置２６は、偏差量と一定電流値との関係を規定したマップを参照して、偏差量に応じた一定電流値を決定する。マップには、偏差が小さいほど電流値が小さくなるように、偏差量と一定電流値との関係が規定されている。ステップＳ２４では、変速制御装置２６は、固着解除のための一定電流として、ステップＳ２３で決定された電流値Ｉｂをリニアアクチュエータ３１３ｄに供給する。この一定電流値Ｉｂは、最初のループにおける一定電流値Ｉａよりも小さい（０に近い）値である。このように固着解除のための電流値Ｉｂが供給されると、図１９に示すように、スリーブ３１２は固着が解除されて、再び離脱方向に移動し始める。この後は、ステップＳ２５でＹＥＳとなって、再び初期フィードバック制御（ステップＳ４）に遷移する。
【００７９】
このように、スリーブが固着したと判断された場合には、偏差に応じた一定電流をリニアアクチュエータに供給して、スリーブに離脱方向への推力を加えるので、スリーブとクラッチリングとの係合が完全に解除される前に、スリーブに離脱方向とは逆方向の制動力を加える制御を行なう場合において、クラッチリングに何らかの外力が加わることによってスリーブがクラッチリングに対して固着したときにも、固着を解除してスリーブとクラッチリングとの係合を解除することができる。
【００８０】
さらに、スリーブが固着しているときには、スリーブの位置は、係合解除制御を開始したとき、即ちスリーブのスプラインとクラッチリングのドグクラッチ部とが完全に噛合しているときのスリーブの位置よりも目標位置あるいはニュートラル位置により近くなっているので、スリーブの固着を解除するために、再び離脱方向に推力を加える場合において、その推力の大きさをスリーブの固着位置と目標位置との偏差に応じて決定し、しかも固着解除のための電流Ｉｂを、係合解除のために最初に供給する電流Ｉａよりも小さくすることで、初期フィードバック制御の過程でスリーブが目標位置Ｐａを大幅に超えることを回避し、目標位置Ｐａに早く収束させつつ、目標位置Ｐａにて迅速に停止させることができる。
【００８１】
変速制御装置２６は、初期フィードバック制御（ステップＳ４）において、スリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束したと判断したら（ステップＳ５３でＹＥＳ）、終期フィードバック制御を行う（ステップＳ６）。すなわち、図１６に示すように、変速制御装置２６は、ニュートラル位置Ｎａを設定し（ステップＳ６１）、以下は図１５に示すステップＳ４２からＳ５２までの処理のうち、スリーブの固着を判断する処理（ステップＳ４４およびステップＳ４５）およびフィードフォワード電流を求めて加算する処理（ステップＳ５０、およびステップＳ５１のＩＤの加算）を除く処理を行う（ステップＳ６２〜Ｓ６９）。
【００８２】
すると、図１９および図２０に示すように、リニアアクチュエータ３１３ｄには、時点ｔ３から一旦増加した後に０に向かって減少する電流ＩＡ−ＩＢ−ＩＣが供給され、スリーブ３１２はニュートラル位置Ｎａに向かって比較的遅い速度、すなわち目標位置Ｐａに向かう速度よりも遅い速度で移動する。このとき、変速制御装置２６は、スリーブ３１２を図示実線で示すように滑らかに移動させるため、図示点線で示す指令位置でリニアアクチュエータ３１３ｄを制御する。
【００８３】
ステップＳ７１にて、スリーブ３１２がニュートラル位置Ｎａに収束した場合には、図１９および図２０に示すように、図示点線で示すスリーブ３１２の指令位置と図示実線で示すスリーブ３１２の実際の位置との差が所定値より小さくなった時点ｔ４において、スリーブ３１２がニュートラル位置Ｎａに収束したと判断する（ステップＳ７１でＹＥＳ）。
【００８４】
変速制御装置２６は、スリーブ３１２がニュートラル位置Ｎａに収束したと判断したら（ステップＳ４９でＹＥＳ）、終期フィードバック制御を終了し、図１３に示すように、アイドル制御を行って（ステップＳ８）、全ての処理を終了する。アイドル制御では、図１７に示すように、変速制御装置２６は、リニアアクチュエータ３１３ｄに供給する電流を０に設定する（ステップＳ８１）。
【００８５】
なお、上記の例では、スリーブが固着した後に再びスリーブに離脱方向の推力を与えるために、固着解除のための電流として、最初の一定電流Ｉａよりも小さい（０に近い）電流Ｉｂを加えたが、この固着解除のための電流Ｉｂが最初の一定電流Ｉａよりも大きくてよい。固着によってスリーブのスプラインの歯面とクラッチリングのドグクラッチ部の歯面との静摩擦力が、通常時にスリーブとクラッチリングとの係合を解除する際の両歯面の静摩擦力よりも高くなっている場合には、固着解除のための電流Ｉｂとして、最初の一定電流Ｉａよりも大きい電流を供給することが有効である。また、固着解除のための電流Ｉｂは一定値でなくてもよい。
【００８６】
また、上記の例では、固着解除のための電流の大きさを、スリーブの目標位置とスリーブの固着位置との偏差に基づいて決定した。即ち、マップには、この偏差と固着解除のための電流の大きさが規定されていた。しかし、本発明はこれに限られない。スリーブの目標位置は固定であるので、上記の例におけるスリーブの目標位置とスリーブの固着位置との偏差の代わりに、スリーブの固着位置をそのまま用いることができる。即ち、マップには、スリーブの固着位置と固着解除のための電流値との対応付けが規定されていてもよい。固着位置と目標位置との偏差を用いる場合、および固着位置をそのまま用いる場合のいずれにおいても、変速制御部２６は、スリーブの固着位置に基づいて固着解除のための電流値を決定していることになる。
【００８７】
また、上記の例では、スリーブの目標位置とスリーブの検出位置との偏差と固着解除のための電流値との関係をマップに定義しておき、変速制御部２６はこのマップを参照することで固着解除のための電流値を決定したが、本発明はこれに限られず、例えば、変速制御部２６が上記の偏差またはスリーブの検出位置に基づいて所定の計算式を用いて固着解除のための電流値を算出することで決定してもよい。
【００８８】
（８．変速制御装置の他の処理）
上述の変速制御装置２６の処理においては、図１５のステップＳ５３において、スリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束したか否かの判断は、スリーブ３１２の指令位置と実際の位置との差が所定値より小さくなり、かつ当該差が所定値より小さくなってから所定時間Ｔが経過した時点ｔ３で行っている場合を説明した。しかし、スリーブ３１２の指令位置と実際の位置との差が所定値より小さくなった時点で、すなわち所定時間Ｔの経過を待たずに直ちにスリーブ３１２が目標位置Ｐａに収束したと判断し、終期フィードバック制御を開始するようにしてもよい。この場合も、目標位置Ｐａまでのスリーブ３１２の移動速度が、目標位置Ｐａからニュートラル位置Ｎａまでのスリーブ３１２の移動速度よりも速くなるように制御する。
【００８９】
また、上述の処理では、時点ｔ１において、リニアアクチュエータ３１３ｄに所定電流ＩＤを供給するフィードフォワード制御を行っているので、時点ｔ１からｔ２において、ローパスフィルタ処理の時定数を大きくすることができる。一方、変速時間は若干長くなるが、時点ｔ１からｔ２において、ローパスフィルタ処理の時定数を小さくすることにより、フィードフォワード制御を省略してフィードバック制御のみ行うようにしてもよい。
【００９０】
また、上記の実施の形態はドグクラッチ式の自動変速装置を例に挙げて説明をしたが、本発明の自動変速装置はドグクラッチ式に限られず、変速動作において移動ギヤと固定ギヤとの係合を解除する任意の自動変速装置に本発明を適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、移動ギヤと固定ギヤとの係合解除の過程で移動ギヤが固定ギヤに対して固着したときに、移動ギヤに離脱方向の推力が加えられるので、そのような固着を解除できるという効果を有し、車両等に用いられる自動変速装置および自動変速方法等として有用である。
【符号の説明】
【００９２】
１３  自動変速装置
２３  メインシャフト（回転軸）
２５２、２５３  ドグクラッチ変速機構
２６  変速制御装置
２８１  １速ギヤ（第１クラッチリング）
２８２  ２速ギヤ（第２クラッチリング）
２８３  ３速ギヤ
２８４  ４速ギヤ
２９３  第３カウンタギヤ（第１クラッチリング）
２９４  第４カウンタギヤ（第２クラッチリング）
３１１、３２１  クラッチハブ（ハブ）
３１２、３２２  スリーブ（移動ギヤ）
３１３、３２３  軸動装置
３１４、３２４.  位置検出センサ
３１３ｄ、３２３ｄ  リニアアクチュエータ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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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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