(57)【要約】【課題】係合クラッチを噛み合い係合する際、締結ショックの発生を抑制しつつ、締結完了までの時間が長くなることを防止できる自動変速機の制御装置を提供すること。【解決手段】締結要素として締結時に噛み合い係合する回転同期機構を持つ係合クラッチ８ｃと、締結時に摩擦係合する摩擦クラッチ９ｃとを有する自動変速機３と、自動変速機３の変速制御を行う変速制御手段（図４）と、を備えた自動変速機の制御装置において、変速制御手段（図４）は、係合クラッチ８ｃを締結させ、摩擦クラッチ９ｃを開放する変速時、摩擦クラッチ９ｃをスリップ締結し、係合クラッチ８ｃの入力回転数を所定の同期回転数に合わせてから係合クラッチ８ｃを締結するまでの間であって、少なくとも回転同期機構が作動しているとき、係合クラッチ８ｃに入力するクラッチ入力トルクの変動を抑制するトルク変動抑制制御を行う構成とした。【選択図】図４
2015087001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の駆動系に設けられ、締結要素として締結時に噛み合い係合する回転同期機構を持つ係合クラッチと、締結時に摩擦係合する摩擦クラッチとを有する自動変速機と、前記自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、を備えた自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段は、前記係合クラッチを締結させ、前記摩擦クラッチを開放する変速時、前記摩擦クラッチをスリップ締結し、前記係合クラッチの入力回転数を所定の同期回転数に合わせてから前記係合クラッチを締結するまでの間であって、少なくとも前記回転同期機構が作動しているとき、前記係合クラッチに入力するクラッチ入力トルクの変動を抑制するトルク変動抑制制御を行う
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段は、前記摩擦クラッチをスリップ締結したら、前記係合クラッチの入力回転数を所定の同期回転数に合わせる第１回転数フィードバック制御を行い、
前記入力回転数が前記同期回転数に一致した後、前記第１回転数フィードバック制御から、前記係合クラッチに入力するトルクを制御するトルク制御による前記トルク変動抑制制御に切り替え、前記係合クラッチを締結する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段は、前記第１回転数フィードバック制御を前記自動変速機に入力する変速機入力トルクの制御により行う場合、前記トルク変動抑制制御を前記変速機入力トルクの制御でのトルク制御により行い、且つ、前記トルク制御に切り替えた際の前記変速機入力トルクの初期値を、前記回転同期機構の作動開始時の前記摩擦クラッチの伝達トルクとする
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段は、前記トルク制御に切り替えた際の前記変速機入力トルクの初期値を、前記回転同期機構の作動開始時の前記摩擦クラッチの伝達トルクに、所定の同期回転数の変化量を実現するためのトルクを加算した値とする
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段は、前記第１回転数フィードバック制御を前記摩擦クラッチの伝達トルクの制御により行う場合、前記トルク変動抑制制御を前記摩擦クラッチの伝達トルクの制御でのトルク制御により行い、且つ、前記トルク制御に切り替えた際の前記摩擦クラッチの伝達トルクの初期値を、前記回転同期機構の作動開始時の前記自動変速機に入力する変速機入力トルクとする
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段は、前記摩擦クラッチをスリップ締結したら、前記係合クラッチの入力回転数を所定の同期回転数に合わせると共に、前記係合クラッチの差回転数が小さいほどフィードバックゲインを小さく設定する第２回転数フィードバック制御による前記トルク変動抑制制御を行い、
前記入力回転数が前記同期回転数に一致した後、前記第２回転数フィードバック制御を継続したまま前記係合クラッチを締結する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項７】
請求項６に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段は、前記係合クラッチの入力回転数が前記同期回転数に一致する前の所定期間又は前記係合クラッチの入力回転数が前記同期回転数に一致した後、前記第２回転数フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記第２回転数フィードバック制御を補償するトルクが、前記回転同期機構による同期トルクよりも小さくなる値に設定する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載された自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段は、前記係合クラッチの入力回転数が前記同期回転数に一致した後、前記係合クラッチが締結するまでの前記係合クラッチの入力回転数の変化分を、次回変速時に設定する同期回転数に加算する
ことを特徴とする自動変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動系に設けられ、締結要素として回転同期機構を持ち、噛み合い係合する係合クラッチを備えた自動変速機の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転同期機構を持ち、噛み合い係合する係合クラッチを備えた自動変速機において、係合クラッチを締結する変速時、係合クラッチの入力側の回転数を制御する回転数制御を行って、係合クラッチの入力側回転数と出力側回転数の差を同期判定回転数範囲内に設定する。そして、この回転数制御を継続したまま、回転同期機構による回転同期を行い、係合クラッチを締結する自動変速機の制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-90604号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の自動変速機の制御装置では、係合クラッチの入力側回転数を制御する回転数制御を継続したまま、回転同期機構による回転同期を行う。このため、回転同期機構が生じたときに生じる回転同期させるためのトルクと、回転数制御による回転数を目標値に合わせようとするトルクとが干渉することがあり、係合クラッチの噛み合い係合の完了までに時間がかかることがある、という問題が生じていた。
また、回転同期機構により生じるトルクと回転数制御を補償するトルクが干渉することで、係合クラッチの締結時にショックが発生するおそれもあった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、係合クラッチを噛み合い係合する際、締結ショックの発生を抑制しつつ、締結完了までの時間が長くなることを防止できる自動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】
上記目的を達成するため、本発明の自動変速機の制御装置は、車両の駆動系に設けられ、締結要素として締結時に噛み合い係合する回転同期機構を持つ係合クラッチと、締結時に摩擦係合する摩擦クラッチとを有する自動変速機と、前記自動変速機の変速制御を行う変速制御手段と、を備えている。
そして、前記変速制御手段は、前記係合クラッチを締結させ、前記摩擦クラッチを開放する変速時、前記摩擦クラッチをスリップ締結し、前記係合クラッチの入力回転数を所定の同期回転数に合わせてから前記係合クラッチを締結するまでの間であって、少なくとも前記回転同期機構が作動しているとき、前記係合クラッチに入力するクラッチ入力トルクの変動を抑制するトルク変動抑制制御を行う。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の自動変速機の制御装置では、変速制御手段により、摩擦クラッチをスリップ締結してから係合クラッチを締結するまでの間であって、少なくとも前記回転同期機構が作動しているとき、この係合クラッチに入力するクラッチ入力トルクの変動を抑制するトルク変動抑制制御が行われる。
ここで、回転同期機構が作動すると、係合クラッチの入出力回転数を同期させようとする回転同期トルクが生じるが、このときトルク変動抑制制御により係合クラッチに入力するクラッチ入力トルクの変動が抑制される。このため、クラッチ入力トルクが回転同期トルクと干渉することを防止できる。
すなわち、回転同期トルクによって係合クラッチが回転同期することで、係合クラッチの入力回転数と所定の同期回転数との間に差異が生じても、クラッチ入力トルクが変動（増大）しないため、回転同期トルクと干渉しない。これにより、回転同期機構による係合クラッチの回転同期をスムーズに行うことができ、係合クラッチを速やかに締結することができる。
また、回転同期トルクとクラッチ入力トルクの干渉を防止することができるので、回転同期機構の作動時のショックの発生を防止することができる。
この結果、締結ショックの発生を抑制しつつ、締結完了までの時間が長くなることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の自動変速機の制御装置が適用された電気自動車（車両の一例）の駆動系構成と制御系構成を示す全体システム構成図である。
【図２】実施例１の変速制御系の詳細構成を示す制御ブロック図である。
【図３】実施例１の係合クラッチの説明図であり、(a)は要部断面図を示し、(b)〜(e)はその動作を示す(a)において上方から下方を見下ろした図であり、(b)は噛み合い直前状態を示し、(c)は回転同期途中でチャンファ部接触状態を示し、(d)は回転同期途中でチャンファ部非接触状態を示し、(e)は回転同期終了時を示す。
【図４】実施例１の変速コントローラにて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】比較例の制御装置を搭載した電気自動車において、ダウンシフト変速時の変速機出力トルク・ダウンシフト要求・モータ回転数・摩擦クラッチ伝達トルク・モータトルク・係合クラッチ伝達トルク・カップリングスリーブ位置・カップリングスリーブ押付力の各特性を示すタイムチャートである。
【図６】実施例１の制御装置を搭載した電気自動車において、ダウンシフト変速時の変速機出力トルク・ダウンシフト要求・モータ回転数・摩擦クラッチ伝達トルク・モータトルク・係合クラッチ伝達トルク・カップリングスリーブ位置・カップリングスリーブ押付力の各特性を示すタイムチャートである。
【図７】実施例２の変速コントローラにて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例３の変速コントローラにて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例３にて設定する回転数制御時のフィードバックゲイン設定マップ例であり、(a)は差回転数が小さいほど常にフィードバックゲインを小さくする場合を示し、(b)は差回転数が所定値以下のときフィードバックゲインを一定値にする場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の自動変速機の制御装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。
【００１０】
（実施例１）
まず、構成を説明する。
実施例１における電気自動車（車両の一例）に搭載された自動変速機の制御装置の構成を、「全体システム構成」、「変速制御系の詳細構成」、「変速制御処理構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体システム構成］
図１は、実施例１の自動変速機の制御装置が適用された電気自動車の駆動系構成と制御系構成を示す。以下、図１に基づき、実施例１の全体システム構成を説明する。
【００１２】
前記電気自動車（車両）の駆動系構成としては、図１に示すように、駆動用モータジェネレータ２と、自動変速機３と、駆動輪１４と、を備えている。
【００１３】
前記駆動用モータジェネレータ２は、三相交流の永久磁石型同期モータであり、電気自動車の走行駆動源となる。この駆動用モータジェネレータ２は、モータコントローラ２８から図示しないインバータに対し正のトルク（駆動トルク）指令が出力されている時には、強電バッテリ（不図示）からの放電電力を使って駆動トルクを発生する駆動動作をし、駆動輪１４を駆動する（力行）。一方、モータコントローラ２８からインバータに対し負のトルク（発電トルク）指令が出力されている時には、駆動輪１４からの回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電動作をし、発電した電力を強電バッテリの充電電力とする（回生）。
そして、この駆動用モータジェネレータ２のモータ軸は、自動変速機３の変速機入力軸６に接続される。
【００１４】
前記自動変速機３は、変速比の異なる２つのギア対のいずれかで動力を伝達する常時噛み合い式有段変速機であり、減速比の小さなハイギア段（高速段）と減速比の大きなローギア段（低速段）を有する２段変速としている。この自動変速機３は、駆動用モータジェネレータ２から変速機入力軸６及び変速機出力軸７を順次経てモータ動力を出力する際の変速に用いられ、低速段を実現するロー側変速機構８及び高速段を実現するハイ側変速機構９により構成される。ここで、変速機入力軸６及び変速機出力軸７は、それぞれ平行に配置される。
【００１５】
前記ロー側変速機構８は、上記モータ動力の出力に際し、ロー側伝動経路を選択するためのもので、変速機出力軸７上に配置している。このロー側変速機構８は、低速段ギア対（ギア８ａ，ギア８ｂ）が、変速機入出力軸６，７間を駆動結合するように、変速機出力軸７に対するギア８ａの噛み合い係合/開放を行う係合クラッチ８ｃ（締結要素）により構成する。ここで、低速段ギア対は、変速機出力軸７上に回転自在に支持したギア８ａと、該ギア８ａと噛み合い、変速機入力軸６と共に回転するギア８ｂと、から構成される。
【００１６】
前記ハイ側変速機構９は、上記モータ動力の出力に際し、ハイ側伝動経路を選択するためのもので、変速機入力軸６上に配置している。このハイ側変速機構９は、高速段ギア対（ギア９ａ，ギア９ｂ）が、変速機入出力軸６，７間を駆動結合するように、変速機入力軸６に対するギア９ａの摩擦締結/開放を行う摩擦クラッチ９ｃ（締結要素）により構成する。ここで、高速段ギア対は、変速機入力軸６上に回転自在に支持したギア９ａと、ギア９ａに噛み合い、変速機出力軸７と共に回転するギア９ｂと、から構成される。
【００１７】
前記変速機出力軸７は、ギア１１を固定し、このギア１１と、これに噛合するギア１２とからなるファイナルドライブギア組を介して、ディファレンシャルギア装置１３を変速機出力軸７に駆動結合する。さらに、このディファレンシャルギア装置１３には、駆動輪１４が結合されるドライブシャフト１６が連結されている。これにより、変速機出力軸７に達した駆動用モータジェネレータ２のモータ動力がファイナルドライブギア組１１，１２及びディファレンシャルギア装置１３を経て、左右のドライブシャフト１６から駆動輪１４（なお、図１では一方の駆動輪のみを示した）に伝達されるようにする。
さらに、変速機出力軸７には、ギア１１の反対側に、パーキングギア１７が固定され、このパーキングギア１７と噛み合い可能に図外の変速機ケースに設けられたパーキングポール１８が配置される。つまり、Ｐレンジ位置の選択時、パーキングポール１８を、係合クラッチ８ｃと兼用の第１電動アクチュエータ４１によりパーキングギア１７に噛み合わせることで、変速機出力軸７が回転しないようにケース固定する。
【００１８】
前記電気自動車の制御系構成としては、図１に示すように、変速コントローラ（自動変速機の制御装置）２１、車速センサ２２、アクセル開度センサ２３、ブレーキストロークセンサ２４、前後加速度センサ２５、スライダ位置センサ２６、スリーブ位置センサ２７、モータ回転数センサ３３、変速機出力回転数センサ３４等を備えている。これに加え、モータコントローラ２８と、ブレーキコントローラ２９と、統合コントローラ３０と、ＣＡＮ通信線３１と、レンジ位置スイッチ３２と、を備えている。
【００１９】
前記変速コントローラ２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バックアップメモリ、入出力インターフェース回路を備えたマイクロコンピュータによって構成されている。この変速コントローラ２１では、不図示の変速マップに基づいて変速要求を出力すると共に、係合クラッチ８ｃが噛み合い係合で摩擦クラッチ９ｃが開放のローギア段が選択されている状態でハイギア段へアップシフトする際、係合クラッチ８ｃの開放と摩擦クラッチ９ｃの摩擦締結による架け替え制御を遂行する。また、係合クラッチ８ｃが開放で摩擦クラッチ９ｃが摩擦締結のハイギア段が選択されている状態でローギア段へダウンシフトする際、係合クラッチ８ｃの噛み合い係合と摩擦クラッチ９ｃの開放による架け替え制御を遂行する。
さらに、ダウンシフト時には、後述する変速制御処理を実行し、係合クラッチ８ｃの噛み合い係合を制御する。
【００２０】
前記レンジ位置スイッチ３２は、図外のセレクトレバーに対する運転者のセレクト操作により選択された自動変速機３のレンジ位置を検出するスイッチである。検出されるレンジ位置としては、Ｐレンジ（＝パーキングレンジ、非走行レンジ、駐車レンジ）、Ｎレンジ（＝ニュートラルレンジ）、Ｄレンジ（＝ドライブレンジ、前進走行レンジ）、Ｒレンジ（＝リバースレンジ、後退走行レンジ）等を有している。
【００２１】
前記モータ回転数センサ３３は、駆動用モータジェネレータ２の出力回転数を検出するセンサであり、ここでは変速機入力軸６の回転数を検出する。すなわち、駆動用モータジェネレータ２の回転数（モータ回転数）は、自動変速機３が有する締結要素（係合クラッチ８ｃ,摩擦クラッチ９ｃ）への入力回転数（以下、「クラッチ入力回転数」という）であり、モータ回転数センサ３３によってこのクラッチ入力回転数が検出される。
【００２２】
前記変速機出力回転数センサ３４は、自動変速機３の出力回転数を検出するセンサであり、ここでは変速機出力軸７の回転数を検出する。すなわち、変速機出力軸７の回転数は、自動変速機３が有する締結要素（係合クラッチ８ｃ,摩擦クラッチ９ｃ）の出力回転数（以下、「クラッチ出力回転数」という）であり、変速機出力回転数センサ３４によって、このクラッチ出力回転数が検出される。
【００２３】
［変速制御系の詳細構成］
図２は、実施例１の変速制御系の詳細構成を示す。図３は、実施例１の係合クラッチの説明図である。以下、図２及び図３に基づき、実施例１の変速制御系の詳細構成を説明する。
【００２４】
前記電気自動車の制御系のうち変速制御系の構成としては、図２に示すように、係合クラッチ８ｃと、摩擦クラッチ９ｃと、パーキングギア１７と、駆動用モータジェネレータ２と、液圧ブレーキ１５と、変速コントローラ２１と、を備えている。つまり、係合クラッチ８ｃと摩擦クラッチ９ｃと駆動用モータジェネレータ２と液圧ブレーキ１５を制御対象とし、条件に応じて変速コントローラ２１からの指令により制御する構成としている。
【００２５】
前記係合クラッチ８ｃは、回転同期機構を持つ噛み合い係合によるクラッチであり、ギア８ａに設けたクラッチギア（第１係合部材）８ｄと、変速機出力軸７に結合したクラッチハブ（第２係合部材）８ｅと、カップリングスリーブ８ｆと、を有する（図１を参照）。そして、第１電動アクチュエータ４１によりカップリングスリーブ８ｆをストローク駆動させることで、このカップリングスリーブ８ｆを介して、クラッチギア８ｄとクラッチハブ８ｅは、噛み合い係合/開放する。
なお、変速機入力軸６と共に回転するギア８ｂにギア８ａが噛み合うため、ギア８ａに設けたクラッチギア８ｄは、変速機入力軸６に連結している。すなわち、クラッチギア８ｄとクラッチハブ８ｅが噛み合い係合すると、変速機入力軸６と変速機出力軸７が連結される。
この係合クラッチ８ｃの噛み合い係合と開放は、カップリングスリーブ８ｆの位置によって決まり、変速コントローラ２１は、スリーブ位置センサ２７の値を読み込み、カップリングスリーブ８ｆの位置が噛み合い係合位置又は開放位置になるように第１電動アクチュエータ４１に電流を与える第１位置サーボコントローラ５１（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。そして、カップリングスリーブ８ｆがクラッチギア８ｄ及びクラッチハブ８ｅの外周クラッチ歯の双方に噛合した図１に示す噛み合い位置にあるとき、ギア８ａを変速機出力軸７に駆動連結する。一方、カップリングスリーブ８ｆが、図１に示す位置から軸線方向へ変位することでクラッチギア８ｄ及びクラッチハブ８ｅの外周クラッチ歯の一方と非噛み合い位置にあるとき、ギア８ａを変速機出力軸７から切り離す。
【００２６】
さらに、図３に基づいて、係合クラッチ８ｃの回転同期機構について説明を加える。
前記カップリングスリーブ８ｆは、両端が開放した円筒形状を呈しており、内周にクラッチギア８ｄ（図１参照）の図示しないクラッチ歯が常時嵌め合わされる複数のスプライン部８ｆａを有している。そして、このカップリングスリーブ８ｆは、クラッチギア８ｄのクラッチ歯とスプライン部８ｆａが嵌め合わされた状態を維持しながら、図３(a)において左右方向である軸方向に移動可能に支持されている。ここで、カップリングスリーブ８ｆの軸方向の移動は、第１電動アクチュエータ４１（図２参照）によって押付け力が付与されることにより成される。
【００２７】
前記クラッチハブ８ｅは、外周に、カップリングスリーブ８ｆの内周に形成されたスプライン部８ｆａに嵌りこむことが可能な複数のクラッチ歯８ｅａが形成されている。すなわち、このクラッチハブ８ｅのクラッチ歯８ｅａは、カップリングスリーブ８ｆを介してクラッチギア８ｄのクラッチ歯（不図示）と噛み合い可能となっている。
さらに、このクラッチハブ８ｅには、テーパ状のコーン部８ｅｂの外周に、軸方向に移動可能にシンクロナイザリング８ｇが装着されている。
【００２８】
前記シンクロナイザリング８ｇは、外周に、カップリングスリーブ８ｆの複数のスプライン部８ｆａと噛み合い可能な複数のシンクロ歯８ｇａと、カップリングスリーブ８ｆに設けられたキー８ｈが常時噛み合うキー溝８ｇｃと、が形成されている。キー８ｈとキー溝８ｇｃの間には隙間が設けられ、このシンクロナイザリング８ｇは、キー８ｈとキー溝８ｇｃとの間の隙間分だけ、カップリングスリーブ８ｆに対して回転方向に相対移動可能に構成されている。
【００２９】
次に、係合クラッチ８ｃにおいて、開放状態から係合締結するときの回転同期機構による同期動作を説明する。
前記係合クラッチ８ｃでは、開放状態から噛み合い係合する場合、カップリングスリーブ８ｆによって、シンクロナイザリング８ｇをクラッチハブ８ｅに近接するように軸方向に押圧する。これにより、シンクロナイザリング８ｇとコーン部８ｅｂとの間に摩擦力（以下、「コーントルク」という）が生じ、このコーントルクによりカップリングスリーブ８ｆとクラッチハブ８ｅとが同期回転して締結される。
すなわち、第１電動アクチュエータ４１（図２参照）によりカップリングスリーブ８ｆに付与された押付力で、このカップリングスリーブ８ｆは、図３(a)に示すように、キー８ｈと共にクラッチハブ８ｅに近接する方向へ軸方向に移動し、シンクロナイザリング８ｇをコーン部８ｅｂに押し付ける。
【００３０】
シンクロナイザリング８ｇがコーン部８ｅｂに押し付けられたとき、両者の間には相対回転が生じているため、シンクロナイザリング８ｇは、図３(b)に示すキー溝８ｇｃの隙間分だけ回動する。これにより、シンクロナイザリング８ｇのシンクロ歯８ｇａのチャンファ部８ｇｂと、カップリングスリーブ８ｆのスプライン部８ｆａのチャンファ部８ｆｂとが、図３(b)に示すように、軸方向で向き合ったインデックス状態となる。
【００３１】
このインデックス状態からさらにカップリングスリーブ８ｆをクラッチハブ８ｅ側に変位させると、図３(c)に示すように、両チャンファ部８ｆｂ,８ｇｂが接触する。これにより、シンクロナイザリング８ｇがコーン部８ｅｂをさらに押してコーントルクが増大し、シンクロナイザリング８ｇ及びカップリングスリーブ８ｆと、クラッチハブ８ｅと、の同期が行われる。このとき、シンクロナイザリング８ｇは、スプライン部８ｆａがシンクロ歯８ｇａと噛み合うように、周方向に回転する。
【００３２】
そして、図３(d)に示すように、カップリングスリーブ８ｆが、シンクロナイザリング８ｇの逆テーパ角８ｇｄを越えたら、カップリングスリーブ８ｆとシンクロナイザリング８ｇとの回転同期が成立する。
この回転同期が成立すると、シンクロナイザリング８ｇとコーン部８ｅｂとの間のコーントルクが消滅する一方、カップリングスリーブ８ｆはキー８ｈを待機させたままさらに軸方向に移動する。これにより、カップリングスリーブ８ｆのスプライン部８ｆａが、クラッチハブ８ｅのクラッチ歯８ｅａを押し分け、図３(e)に示すように、クラッチハブ８ｅのクラッチ歯８ｅａと噛み合い、係合クラッチ８ｃは係合締結状態となる。
【００３３】
前記摩擦クラッチ９ｃは、ギア９ａと共に回転するドリブンプレート９ｄと、変速機入力軸６と共に回転するドライブプレート９ｅと、を有する（図１を参照）。そして、第２電動アクチュエータ４２により両プレート９ｄ，９ｅに押付け力を与えるスライダ９ｆを駆動することで摩擦締結/開放する。
この摩擦クラッチ９ｃの伝達トルク容量は、スライダ９ｆの位置によって決まり、また、スライダ９ｆはネジ機構となっており、第２電動アクチュエータ４２の入力が０（ゼロ）のとき、位置を保持する機構となっている。
変速コントローラ２１は、スライダ位置センサ２６の値を読み込み、所望の伝達トルク容量が得られるスライダ位置になるように第２電動アクチュエータ４２に電流を与える第２位置サーボコントローラ５２（例えば、PID制御による位置サーボ系）を備えている。
そして、摩擦クラッチ９ｃは、変速機入力軸６と一体に回転し、クラッチ摩擦締結のときギア９ａを変速機入力軸６に駆動連結し、クラッチ開放のとき、ギア９ａと変速機入力軸６の駆動連結を切り離す。
【００３４】
前記パーキングギア１７は、Ｐレンジ位置（非走行レンジ位置）の選択時、係合クラッチ８ｃと兼用の第１電動アクチュエータ４１によりパーキングポール１８を噛み合わせることで、変速機出力軸７が回転しないようにケース固定する。すなわち、第１電動アクチュエータ４１は、係合クラッチ８ｃの噛み合い位置と、係合クラッチ８ｃの非噛み合い位置と、パーキングギア１７の噛み合い位置と、の３つの位置の動作を管理する。
【００３５】
前記駆動用モータジェネレータ２は、変速コントローラ２１から出力される指令を入力するモータコントローラ２８によってトルク制御又は回転数制御される。つまり、モータコントローラ２８が、変速コントローラ２１からのモータトルク容量指令やトルク上限値指令や入出力回転同期指令を入力すると、これらの指令に基づき、駆動用モータジェネレータ２がトルク制御又は回転数制御される。
【００３６】
前記液圧ブレーキ１５は、変速コントローラ２１から出力される指令を入力するブレーキコントローラ２９からの駆動指令を受ける図外のブレーキ液圧アクチュエータにてブレーキ締結力を増加させるポンプアップ作動が制御される。
【００３７】
［変速制御処理構成］
図４は、実施例１の変速コントローラにて実行される変速制御処理の流れを示す。以下、図４に基づき、実施例１の変速制御処理構成をあらわす各ステップについて説明する。なお、この処理は、自動変速機３において、摩擦クラッチ９ｃが締結し、係合クラッチ８ｃが開放したハイギア段時に、摩擦クラッチを開放し、係合クラッチを締結するローギア段への変速要求であるダウンシフト要求が発生したら行われる。また、この図４に示す変速制御処理は、自動変速機３の変速制御を行う変速制御手段に相当する。
【００３８】
ステップＳ１では、駆動用モータジェネレータ２の出力トルク（以下、「モータトルク」という）と、係合クラッチ８ｃのカップリングスリーブ位置（以下、「スリーブ位置」という）と、摩擦クラッチ９ｃにおける伝達トルク（以下、「摩擦クラッチ伝達トルク」という）を検出し、ステップＳ２へ進む。
ここで、モータトルクは、駆動用モータジェネレータ２へ出力されるモータトルク指令値から算出する。また、スリーブ位置は、スリーブ位置センサ２７により検出する。また、摩擦クラッチ伝達トルクは、スライダ位置センサ２６によって検出したスライダ９ｆの位置と、予め実験により設定したスライダ位置により決まる摩擦クラッチ伝達トルクマップ（図示せず）に基づいて推定する。
【００３９】
ステップＳ２では、ステップＳ１でのモータトルク等の検出に続き、摩擦クラッチ伝達トルクを予め設定した所定値低減し、ステップＳ３へ進む。
ここで、「所定値」とは、摩擦クラッチ伝達トルクがドライバの要求駆動トルクを満足しながらも、摩擦クラッチ９ｃがスリップ締結する程度とし、任意の値に設定される。なお、ドライバの要求駆動トルクは、アクセル開度から求められる。
【００４０】
ステップＳ３では、ステップＳ２での摩擦クラッチ伝達トルクの低減に続き、締結していた摩擦クラッチ９ｃがスリップ締結になったか否かを判断する。YES（スリップ締結）の場合には、そのときの摩擦クラッチ伝達トルクを維持しつつステップＳ４へ進む。NO（締結）の場合にはステップＳ２へ戻る。
ここで、スリップ締結の判断は、摩擦クラッチ９ｃの入力側の回転数（クラッチギア８ｄの回転数）と出力側の回転数（クラッチハブ８ｅの回転数）との差が所定の差回転数になったことで判断する。
また、「摩擦クラッチ伝達トルクを維持する」とはスライダ９ｆの位置を保持することである。
【００４１】
ステップＳ４では、ステップＳ３での摩擦クラッチ９ｃのスリップ締結との判断に続き、駆動用モータジェネレータ２の目標回転数（以下、「目標モータ回転数」という）を設定し、ステップＳ５へ進む。
ここで、目標モータ回転数（ωＴ）は、自動変速機３の出力回転数（ωＯ）と、ローギア段の変速比（ＧＬ）を用いて、下記式（１）に基づいて設定する。また、この目標モータ回転数（ωＴ）は、「所定の同期回転数」に相当する。
ωＴ＝ＧＬ・ωＯ        ・・・（１）
なお、自動変速機３の出力回転数（ωＯ）は、変速機出力回転数センサ３４により検出する。
また、前回のダウンシフト時において、係合クラッチ８ｃを締結する際、カップリングスリーブ８ｆのストロークに伴って実モータ回転数（ωＲ）が変化した場合では、このときの回転数変化分（ωｄｉｖ）を上記（１）式に加算し、目標モータ回転数を下記（１）´に基づいて設定する。
ωＴ＝ＧＬ・ωＯ＋ωｄｉｖ        ・・・（１）´
【００４２】
ステップＳ５では、ステップＳ４での目標モータ回転数の設定に続き、変速機入力回転数を制御する回転数制御を行い、ステップＳ６へ進む。
ここで、「変速機入力回転数を制御する回転数制御」とは、自動変速機３の入力回転数である実際のモータ回転数（以下、「実モータ回転数（ωＲ）」という）を、ステップＳ４にて設定した目標モータ回転数（ωＴ）に一致させることであり、「第１回転数フィードバック制御」に相当する。
さらに、ここでは、モータトルク指令値を下記式（２）により求められるモータトルク（ＴＭ）とすることで、実モータ回転数（ωＲ）が目標モータ回転数（ωＴ）に一致するように制御する。    
2015087001.tif 000003
なお、上記式（２）における「Ｋｐ」は比例要素のフィードバックゲインであり、「ＫＩ」は積分要素のフィードバックゲインであり、「ｓ」は微分演算子である。また、実モータ回転数（ωＲ）は、モータ回転数センサ３３により検出する。
【００４３】
ステップＳ６では、ステップＳ５でのモータトルクによるモータ回転数制御に続き、係合クラッチ８ｃの回転同期判定がなされたか否かを判断する。YES（回転同期）の場合にはステップＳ７へ進む。NO（回転非同期）の場合にはステップＳ５へ戻る。
ここで、回転同期判定は、モータ回転数センサ３３により検出した実モータ回転数と、ステップＳ４にて設定した目標モータ回転数が一致したことで行う。
【００４４】
ステップＳ７では、ステップＳ６での回転同期との判断に続き、変速機入力回転数を制御する回転数制御から、モータトルクを制御するトルク制御に切り替え、ステップＳ８へ進む。
ここで、「モータトルクを制御するトルク制御」とは、係合クラッチ８ｃに入力するトルク（以下、「クラッチ入力トルク」という）であるモータトルクを、任意に設定する目標値に合わせることであり、クラッチ入力トルクを制御する「トルク制御」に相当する。すなわち、この実施例１では、「モータトルクを制御するトルク制御」により、クラッチ入力トルクの変動を抑制するトルク変動抑制制御を行う。
またここでは、回転数制御からトルク制御へと切り替えた際のモータトルク初期値を、回転同期判定時の摩擦クラッチ伝達トルクに設定する。すなわち、モータトルク（ＴＭ）を、摩擦クラッチ９ｃがスリップ締結したと判断したときの摩擦クラッチ伝達トルクと同値とするモータトルク指令値を出力する。
さらにここでは、係合クラッチ８ｃが締結するまでの間、モータトルク（ＴＭ）は初期値を維持する。
また、ダウンシフト中に車両が加速又は減速している場合には、目標モータ回転数が車速に応じて変化する。そのため、回転数制御からトルク制御へと切り替えた際のモータトルクを、回転同期判定時の摩擦クラッチ伝達トルクに対し、目標モータ回転数の変化量を実現するためのトルクを加算した値に設定する。
すなわち、下記式（３）に基づいて算出されるモータトルク（ＴＭ）を実現するモータトルク指令値を出力する。    
2015087001.tif 000004
2015087001.tif 000005
【００４５】
ステップＳ８では、ステップＳ７でのモータトルク制御への切り替えに続き、係合クラッチ８ｃのカップリングスリーブ８ｆを第１電動アクチュエータ４１によりストローク駆動し、カップリングスリーブ８ｆを開放位置から噛み合い係合位置へと変位させて係合クラッチ８ｃを締結し、ステップＳ９へ進む。
このとき、モータ回転数が実際の係合クラッチ出力側回転数に対してずれていれば、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が作動し、回転同期トルクであるコーントルクが発生して回転同期する。
なお、このときの第１電動アクチュエータ４１のカップリングスリーブ８ｆをストローク駆動させる押付力（以下、「カップリングスリーブ押付力」という）は、予め設定した所定値とする。
また、カップリングスリーブ８ｆのストロークに伴って、実モータ回転数（ωＲ）が変化した場合には、この回転数の変化分（ωｄｉｖ）を記憶し、次回ダウンシフト時において目標モータ回転数を設定する際に使用する。
【００４６】
ステップＳ９では、ステップＳ８での係合クラッチ８ｃの締結に続き、一般的な変速のトルクフェーズ動作により、摩擦クラッチ９ｃを開放し、変速を終了してエンドへ進む。
【００４７】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の自動変速機の制御装置の構成と課題」を説明し、続いて、実施例１の制御装置における「係合クラッチ締結制御作用」を説明する。
【００４８】
［比較例の自動変速機の制御装置の構成と課題］
図５は、比較例の制御装置を搭載した電気自動車において、ダウンシフト変速時の変速機出力トルク・ダウンシフト要求・モータ回転数・摩擦クラッチ伝達トルク・モータトルク・係合クラッチ伝達トルク・カップリングスリーブ位置・カップリングスリーブ押付力の各特性を示すタイムチャートである。以下、図５に基づき、比較例の自動変速機の制御装置の構成と課題を説明する。
【００４９】
比較例の自動変速機の制御装置では、開放状態の係合クラッチ８ｃを噛み合い係合させ、締結状態の摩擦クラッチ９ｃを開放させるローギア段への変速時、摩擦クラッチ９ｃがスリップ締結したら、自動変速機３への入力回転数である駆動用モータジェネレータ２の回転数を制御する。そして、係合クラッチ８ｃの入力側回転数を回転同期回転数（＝係合クラッチ８ｃの出力側回転数）に一致させ、この回転数制御を維持した状態で係合クラッチ８ｃを締結する。
【００５０】
すなわち、図５に示す時刻t１において、例えばアクセル踏込が生じてダウンシフト要求がONになったら、摩擦クラッチ９ｃの入出力回転数に差回転が生じ、いわゆるスリップ締結状態になるまで摩擦クラッチ伝達トルクを徐々に低減する。そして、時刻t２時点で、摩擦クラッチ９ｃのスリップ締結を確認したら、駆動用モータジェネレータ２を回転数制御に切り替え、変速機入力回転数（＝クラッチ入力側回転数）であるモータ回転数が、目標モータ回転数（＝クラッチ出力側回転数）に一致するようにモータトルクを上昇させる。
【００５１】
時刻t３時点で、モータ回転数が目標モータ回転数に一致すると、第１電動アクチュエータ４１によりカップリングスリーブ８ｆに噛み合い係合に必要な押付力を付与し、このカップリングスリーブ８ｆをストローク駆動する。ここで、この比較例の制御装置において、図５に示すように、センサの検出誤差や演算誤差等の影響により、目標モータ回転数が実際の係合クラッチ８ｃの出力側回転数よりも高い値であるとする。この場合では、カップリングスリーブ８ｆに押付力が付与された際、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が作動してコーントルク（回転同期トルク）が発生する。そして、このコーントルクによって、モータ回転数は実際の係合クラッチ出力側回転数に同期するために低減する。
なお、回転同期機構が作動中では、モータ回転数と実際の係合クラッチ出力側回転数との間に差異が生じているため、コーントルクが変速機出力トルクに現れる。
【００５２】
一方、このとき駆動用モータジェネレータ２の回転数制御は継続されている。このため、コーントルクを打ち消して、モータ回転数を目標モータ回転数に一致させようとモータトルクが上昇する。これにより、コーントルクとモータトルクが干渉し、カップリングスリーブ８ｆが同期完了ポイントに達するまでの時間がかかってしまう。
【００５３】
時刻t４時点で、カップリングスリーブ８ｆが同期完了ポイントに達し、モータ回転数が実際の係合クラッチ出力側回転数に一致してクラッチ差回転がゼロとなる。しかしながら、モータ回転数制御を継続していることによるモータトルクの変動が生じているので、クラッチ差回転がゼロであっても、コーントルクとモータトルクの干渉が生じる。そのため、カップリングスリーブ８ｆの変位抵抗が大きくなり、カップリングスリーブ８ｆのストロークが停滞してしまう。また、図５において破線で囲むように、モータトルク変動が変速機出力トルクに現れて変速ショックとなってしまい、ドライバに違和感を与えることとなる。
【００５４】
時刻t５時点で、カップリングスリーブ８ｆがクラッチハブ８ｅと噛み合ったら、カップリングスリーブ８ｆは噛み合い係合位置まで次第に変位を開始する。これにより、コーントルクは消滅するものの、このときにもモータ回転数制御は継続しているので、モータトルクは変動し、変速機出力トルクに現れる。また、モータトルクが変動することで、カップリングスリーブ８ｆの変位抵抗になってしまい、係合クラッチ８ｃの締結にさらに時間がかかってしまう。
【００５５】
時刻t６時点で、カップリングスリーブ８ｆが噛み合い係合位置に達すると、駆動用モータジェネレータ２はトルク制御に切り替わり、モータトルクはアクセル開度に現れるドライバの要求駆動トルクとなるように制御されて低減を開始する。また、摩擦クラッチ９ｃは摩擦クラッチ伝達トルクを徐々に低減し、開放する。
さらに、カップリングスリーブ８ｆが噛み合い係合位置に達したことで、第１電動アクチュエータ４１によるカップリングスリーブ押付力はゼロとなる。
【００５６】
時刻t７時点で、摩擦クラッチ９ｃが完全に開放し、変速機入力トルクであるモータトルクが、係合クラッチ８ｃの伝達トルクと一致すれば、ロー変速段への変速が完了する。
【００５７】
このように、比較例の自動変速機の制御装置では、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が作動している間もモータ回転制御を継続している。これにより、回転同期機構が作動したことで生じる回転同期するためのコーントルクと、モータ回転数を目標モータ回転数に合わせようとするモータトルクとが干渉する。この結果、係合クラッチ８ｃを締結する際に時間がかかる上、変速ショックが発生してしまっていた。
【００５８】
［係合クラッチ締結制御作用］
図６は、実施例１の制御装置を搭載した電気自動車において、ダウンシフト変速時の変速機出力トルク・ダウン変速要求・モータ回転数・摩擦クラッチ伝達トルク・モータトルク・係合クラッチ伝達トルク・カップリングスリーブ位置・カップリングスリーブ押付力の各特性を示すタイムチャートである。以下、図６に基づき、実施例１の係合クラッチ締結制御作用を説明する。
【００５９】
実施例１の制御装置が適用された車両において、摩擦クラッチ９ｃが締結し係合クラッチ８ｃが開放しているハイ変速段での走行時、図６に示す時刻t１１において例えばアクセル踏込が生じると、ダウンシフト要求がONになる。これにより、図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１→ステップＳ２へと進み、摩擦クラッチ伝達トルクを徐々に低減し、摩擦クラッチ９ｃを入出力回転数に差回転が生じたいわゆるスリップ締結状態とする。
【００６０】
時刻t１２時点で、摩擦クラッチ９ｃがスリップ締結状態となったことを判定したら、ステップＳ３→ステップＳ４へと進み、目標モータ回転数を設定する。ここでは、上記式（１）に基づいて設定され、自動変速機３の出力回転数（ωＯ）と、ローギア段の変速比（ＧＬ）を積算した値を目標モータ回転数とする。
【００６１】
そして、ステップＳ５へと進み、モータトルクを制御して実際のモータ回転数が目標モータ回転数に一致するようにモータ回転数制御を実行する。すなわち、モータトルクを引き上げることで、モータ回転数を上昇させる。
【００６２】
時刻t１３時点で、モータ回転数が目標モータ回転数に一致すると、ステップＳ６→ステップＳ７→ステップＳ８へと進み、駆動用モータジェネレータ２の制御を回転数制御からトルク制御へと切り替えて、係合クラッチ８ｃを締結する。
すなわち、第１電動アクチュエータ４１によりカップリングスリーブ８ｆに噛み合い係合に必要な押付力を付与し、このカップリングスリーブ８ｆをストローク駆動する。ここで、この実施例１の制御装置において、図６に示すように、センサの検出誤差や演算誤差等の影響により、目標モータ回転数が実際の係合クラッチ８ｃの出力側回転数よりも高い値であるとする。この場合では、カップリングスリーブ８ｆに押付力が付与された際、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が作動してコーントルクが発生する。そして、このコーントルクによって、モータ回転数は実際の係合クラッチ出力側回転数に同期するために低減する。
なお、回転同期機構が作動中では、モータ回転数と実際の係合クラッチ出力側回転数との間に差異が生じているため、コーントルクが変速機出力トルクに現れる。
【００６３】
一方、このとき駆動用モータジェネレータ２はトルク制御に切り替えられており、モータトルクが回転同期判定時の摩擦クラッチ伝達トルクに設定される。つまり、モータトルクは、モータ回転数が目標モータ回転数に一致したと判断された時点（時刻t１３時点）での摩擦クラッチ伝達トルクとなるように制御される。
これにより、モータトルクがコーントルクを打ち消すように上昇することがなくなり、モータトルクとコーントルクの干渉が発生せず、カップリングスリーブ８ｆは速やかに同期完了ポイントまで変位することができる。
【００６４】
時刻t１４時点で、カップリングスリーブ８ｆが同期完了ポイントに達すると、モータ回転数が実際の係合クラッチ出力側回転数に一致してクラッチ差回転がゼロとなる。このときにも、モータトルクは摩擦クラッチ伝達トルクに一致しており、コーントルクと干渉することはない。そのため、カップリングスリーブ８ｆの変位抵抗が大きくならず、カップリングスリーブ８ｆはクラッチハブ８ｅと円滑に噛み合うことができる。そして、カップリングスリーブ８ｆは噛み合い係合位置まで次第に変位していく。
また、カップリングスリーブ８ｆがクラッチハブ８ｅと噛み合うとコーントルクは消滅し、変速機出力トルクは元に戻る。
【００６５】
時刻t１５時点で、カップリングスリーブ８ｆが噛み合い係合位置に達すると、モータトルクは、アクセル開度に現れるドライバの要求駆動トルクとなるように制御されて低減を開始する。また、摩擦クラッチ９ｃは摩擦クラッチ伝達トルクを徐々に低減し、開放する。
さらに、カップリングスリーブ８ｆが噛み合い係合位置に達したことで、第１電動アクチュエータ４１によるカップリングスリーブ押付力はゼロとなる。
【００６６】
時刻t１６時点で、摩擦クラッチ９ｃが完全に開放し、変速機入力トルクであるモータトルクが、係合クラッチ８ｃの伝達トルクと一致すれば、ロー変速段への変速が完了する。
【００６７】
このように、実施例１では、駆動用モータジェネレータ２を回転数制御し、変速機入力回転数（＝クラッチ入力回転数）であるモータ回転数を目標モータ回転数に一致させる。その後、回転数制御からモータトルク制御に切り替え、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が動作するときのモータトルクの変動を抑制する。
これにより、回転同期機構が作動したことにより生じる回転同期するためのコーントルクがモータトルクと干渉することがなくなり、速やかに回転同期し、係合クラッチ８ｃは円滑に噛み合い係合することができる。そのため、締結完了までの時間が長くなってしまうことを防止できる。
また、回転同期機構が作動している間、モータトルクの変動が抑制されるため、比較例の制御装置のようにトルク干渉に伴うモータトルクの上昇が発生しない。これにより、係合クラッチ８ｃの締結時にショックが発生することもない。
【００６８】
しかも、実施例１では、モータ回転数が目標モータ回転数に一致したタイミングで、駆動用モータジェネレータ２の制御を回転数制御からトルク制御へと切り替えている。そのため、カップリングスリーブ８ｆを変位させ、回転同期機構が作動している間のモータトルク変動を確実に抑制することができ、コーントルクとモータトルクの干渉を精度よく防止することができる。
【００６９】
また、実施例１では、モータ回転数を目標モータ回転数に一致させる変速機入力回転数を制御する回転数制御を、自動変速機３に入力するトルクであるモータトルクを制御することで行っている。そして、モータ回転数が目標モータ回転数に一致した後には、この駆動用モータジェネレータ２のトルクを制御するトルク制御に切り替える。そして、このモータトルクによるトルク制御に切り替えた際、このモータトルクを、回転同期判定時の摩擦クラッチ伝達トルクに設定している。
【００７０】
これにより、係合クラッチ８ｃをコーントルクによって回転同期する際の同期に必要な時間の短縮化を図ることができ、係合クラッチ締結時間を短くすることができる。
つまり、自動変速機３に入力されるトルクであるモータトルクを、摩擦クラッチ９ｃによって伝達可能なトルクと同値にすることで、自動変速機３に入力されたトルクは、すべて摩擦クラッチ９ｃを介して駆動輪１４へと伝達されることになる。そのため、係合クラッチ８ｃによってトルク伝達を負担することがなくなり、さらにコーントルクとモータトルクの干渉がなくなり、コーントルクによる回転同期を速やかに完了することができる。
【００７１】
なお、ダウンシフト中に車両が加速又は減速している場合には、同期回転数である目標モータ回転数が車速に応じて変化する。この場合には、上記式（３）に基づいて、モータトルクによるトルク制御に切り替えた際のモータトルクを、回転同期判定時の摩擦クラッチ伝達トルクに対し、目標モータ回転数の変化量を実現するためのトルクを加算した値に設定する。
これにより、目標モータ回転数を車速の変化に応じて変動させながら、回転同期機構を作動させることができる。なお、回転同期機構によって回転同期するまでの時間はごく僅かであることから、目標モータ回転数の変化量は一定とみなすことができ、クラッチ入力側のイナーシャを考慮した一定トルクを加算することで、目標モータ回転数を車速に変化に対応させることができる。
【００７２】
また、前回のダウンシフト時において、目標モータ回転数が実際の係合クラッチ８ｃの出力側回転数に対してずれていると、係合クラッチ８ｃを締結する際、カップリングスリーブ８ｆのストロークに伴って実モータ回転数が変化する。この場合には、上記式（１）´に基づいて、目標モータ回転数を設定する。
すなわち、センサの検出誤差や演算誤差等を、係合クラッチ締結時の実モータ回転数の変動から推定し、この誤差分を次回のダウンシフト時に目標モータ回転数に上乗せする。これにより、センサの検出誤差等の影響を低減することができ、回転同期機構が作動する際の差回転を小さくして、変速ショックの少ないスムーズな係合クラッチ８ｃの締結を行うことができる。
【００７３】
次に、効果を説明する。
実施例１の自動変速機の制御装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００７４】
(1) 車両の駆動系に設けられ、締結要素として締結時に噛み合い係合する回転同期機構を持つ係合クラッチ８ｃと、締結時に摩擦係合する摩擦クラッチ９ｃとを有する自動変速機３と、前記自動変速機３の変速制御を行う変速制御手段（図４）と、を備えた自動変速機の制御装置において、
前記変速制御手段（図４）は、前記係合クラッチ８ｃを締結させ、前記摩擦クラッチ９ｃを開放する変速時、前記摩擦クラッチ９ｃをスリップ締結し、前記係合クラッチ８ｃの入力回転数（モータ回転数）を所定の同期回転数（目標モータ回転数）に合わせてから前記係合クラッチ８ｃを締結するまでの間であって、少なくとも前記回転同期機構が作動しているとき、前記係合クラッチ８ｃに入力するクラッチ入力トルクの変動を抑制するトルク変動抑制制御を行う構成とした。
これにより、係合クラッチ８ｃを噛み合い係合する際、締結ショックの発生を抑制しつつ、締結完了までの時間が長くなることを防止できる。
【００７５】
(2) 前記変速制御手段（図４）は、前記摩擦クラッチ９ｃをスリップ締結したら、前記係合クラッチ８ｃの入力回転数（モータ回転数）を所定の同期回転数（目標モータ回転数）に合わせる第１回転数フィードバック制御（回転数制御）を行い、
前記入力回転数（モータ回転数）が前記同期回転数（目標モータ回転数）に一致した後、前記第１回転数フィードバック制御（回転数制御）から、前記係合クラッチ８ｃに入力するトルク（モータトルク）を制御するトルク制御による前記トルク変動抑制制御に切り替え、前記係合クラッチ８ｃを締結する構成とした。
これにより、上記(1)の効果に加え、回転同期機構が作動している間のモータトルク変動を確実に抑制することができ、コーントルクとモータトルクの干渉を精度よく防止することができる。
【００７６】
(3) 前記変速制御手段（図４）は、前記第１回転数フィードバック制御（回転数制御）を前記自動変速機３に入力する変速機入力トルク（モータトルク）の制御により行う場合、前記トルク変動抑制制御を前記変速機入力トルク（モータトルク）の制御でのトルク制御により行い、且つ、前記トルク制御に切り替えた際の前記変速機入力トルク（モータトルク）の初期値を、前記回転同期機構の作動開始時の前記摩擦クラッチ９ｃの伝達トルクとする構成とした。
これにより、上記(2)の効果に加え、係合クラッチ８ｃをコーントルクによって回転同期する際の同期に必要な時間の短縮化を図ることができ、係合クラッチ締結時間を短くすることができる。
【００７７】
(4) 前記変速制御手段（図４）は、前記トルク制御に切り替えた際の前記変速機入力トルク（モータトルク）の初期値を、前記回転同期機構の作動開始時の前記摩擦クラッチ９ｃの伝達トルクに、所定の同期回転数の変化量を実現するためのトルクを加算した値とする構成とした。
これにより、上記(3)の効果に加え、ダウンシフト中に車両が加速又は減速している場合であっても、目標モータ回転数を車速の変化に応じて変動させながら、回転同期機構を作動させることができる。
【００７８】
(5) 前記変速制御手段（図４）は、前記係合クラッチ８ｃの入力回転数（モータ回転数）が前記同期回転数（目標モータ回転数）に一致した後、前記係合クラッチ８ｃが締結するまでの前記係合クラッチ８ｃの入力回転数（モータ回転数）の変化分を、次回変速時に設定する同期回転数（目標モータ回転数）に加算する構成とした。
これにより、上記(1)から(4)のいずれかの効果に加え、センサの検出誤差等の影響を低減することができ、変速ショックの少ないスムーズな係合クラッチ８ｃの締結を行うことができる。
【００７９】
（実施例２）
実施例２は、摩擦クラッチ９ｃの伝達トルクを制御することで、係合クラッチ８ｃに入力する回転数やトルクを制御する例である。
【００８０】
図７は、実施例２の変速コントローラにて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図７に基づき、実施例２の自動変速機の制御装置における変速制御処理を説明する。なお、図４に示す実施例１の変速制御処理と同等の処理については、詳細な説明を省略する。
【００８１】
ステップＳ21では、駆動用モータジェネレータ２の出力トルク（モータトルク）と、係合クラッチ８ｃのカップリングスリーブ位置（スリーブ位置）と、摩擦クラッチ９ｃにおける伝達トルク（摩擦クラッチ伝達トルク）を検出し、ステップＳ22へ進む。
【００８２】
ステップＳ22では、ステップＳ21でのモータトルク等の検出に続き、摩擦クラッチ伝達トルクを予め設定した所定値低減し、ステップＳ23へ進む。
【００８３】
ステップＳ23では、ステップＳ22での摩擦クラッチ伝達トルクの低減に続き、締結していた摩擦クラッチ９ｃがスリップ締結になったか否かを判断する。YES（スリップ締結）の場合には、そのときの摩擦クラッチ伝達トルクを維持しつつステップＳ24へ進む。NO（締結）の場合にはステップＳ22へ戻る。
【００８４】
ステップＳ24では、ステップＳ23での摩擦クラッチ９ｃのスリップ締結との判断に続き、駆動用モータジェネレータ２の目標回転数（目標モータ回転数）を設定し、ステップＳ25へ進む。
【００８５】
ステップＳ25では、ステップＳ24での目標モータ回転数の設定に続き、変速機入力回転数を制御する回転数制御を行い、ステップＳ26へ進む。
ここでは、摩擦クラッチ９ｃの伝達トルク（ＴＣ）を下記式（４）により求められた値にすることで、実モータ回転数（ωＲ）が目標モータ回転数（ωＴ）に一致するように制御する。    
2015087001.tif 000006
なお、上記式（４）における「Ｋｐ」は比例要素のフィードバックゲインであり、「ＫＩ」は積分要素のフィードバックゲインであり、「ｓ」は微分演算子である。また、実モータ回転数（ωＲ）は、モータ回転数センサ３３により検出する。
【００８６】
ステップＳ26では、ステップＳ25での摩擦クラッチ伝達トルクによるモータ回転数制御に続き、係合クラッチ８ｃの回転同期判定がなされたか否かを判断する。YES（回転同期）の場合にはステップＳ27へ進む。NO（回転非同期）の場合にはステップＳ25へ戻る。
【００８７】
ステップＳ27では、ステップＳ26での回転同期との判断に続き、変速機入力回転数を制御する回転数制御から、摩擦クラッチ伝達トルクを制御するトルク制御に切り替え、ステップＳ28へ進む。
ここで、「摩擦クラッチ伝達トルクを制御するトルク制御」とは、摩擦クラッチ９ｃにより伝達するトルク（摩擦クラッチ伝達トルク）を、任意に設定する目標値に合わせることであり、クラッチ入力トルクを制御する「トルク制御」に相当する。すなわち、この実施例２では、「摩擦クラッチ伝達トルクを制御するトルク制御」により、クラッチ入力トルクの変動を抑制するトルク変動抑制制御を行う。
またここでは、回転数制御からトルク制御へと切り替えた際の摩擦クラッチ伝達トルク初期値を、回転同期判定時のモータトルクに設定する。すなわち、摩擦クラッチ伝達トルク（ＴＣ）を、摩擦クラッチ９ｃがスリップ締結したと判断したときのモータトルク（ＴＭ）と同値とする指令値を出力する。
さらにここでは、係合クラッチ８ｃが締結するまでの間、摩擦クラッチ伝達トルク（ＴＣ）は初期値を維持する。
【００８８】
ステップＳ28では、ステップＳ27での摩擦クラッチ伝達トルク制御への切り替えに続き、係合クラッチ８ｃのカップリングスリーブ８ｆを第１電動アクチュエータ４１によりストローク駆動し、カップリングスリーブ８ｆを開放位置から噛み合い係合位置へと変位させて係合クラッチ８ｃを締結し、ステップＳ29へ進む。
このとき、モータ回転数が実際の係合クラッチ出力側回転数に対してずれていれば、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が作動し、回転同期トルクであるコーントルクが発生して回転同期する。
【００８９】
ステップＳ29では、ステップＳ28での係合クラッチ８ｃの締結に続き、一般的な変速のトルクフェーズ動作により、摩擦クラッチ９ｃを開放し、変速を終了してエンドへ進む。
【００９０】
このように、実施例２の制御装置では、摩擦クラッチ９ｃの伝達トルクを制御することによって、係合クラッチ８ｃの入力回転数であるモータ回転数を、目標モータ回転数に一致するように制御することや、係合クラッチ８ｃに入力するトルクを制御することができる。
【００９１】
そして、モータ回転数が目標モータ回転数に一致したタイミングで、摩擦クラッチ伝達トルクを制御するトルク制御に切り替えることで、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が作動したことで生じるコーントルクと、この摩擦クラッチ伝達トルクによってモータ回転数を目標モータ回転数に一致させようとするトルクが干渉することを防止することができる。この結果、係合クラッチ８ｃの締結時間が長くなることを防止しつつ、変速ショックの発生を抑制することができる。
【００９２】
さらに、この実施例２では、モータ回転数を目標モータ回転数に一致させる変速機入力回転数を制御する回転数制御を、摩擦クラッチ９ｃの伝達トルクを制御することで行っている。そして、モータ回転数が目標モータ回転数に一致した後には、この摩擦クラッチ伝達トルクを制御するトルク制御に切り替える。そして、この摩擦クラッチ伝達トルク制御に切り替えた際、この摩擦クラッチ伝達トルクを、回転同期判定時の駆動用モータジェネレータ２のトルク（モータトルク）に設定している。
【００９３】
これにより、係合クラッチ８ｃをコーントルクによって回転同期する際の同期に必要な時間の短縮化を図ることができ、係合クラッチ締結時間を短くすることができる。
つまり、摩擦クラッチ９ｃによって伝達可能なトルクを、自動変速機３に入力するモータトルクと同値にすることで、自動変速機３に入力されたトルクは、すべて摩擦クラッチ９ｃを介して駆動輪１４へと伝達されることになる。そのため、係合クラッチ８ｃによってトルク伝達を負担することがなくなり、さらにコーントルクと摩擦クラッチ伝達トルクの干渉がなくなり、コーントルクによる回転同期を速やかに完了することができる。
【００９４】
次に、効果を説明する。
実施例２の自動変速機の制御装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００９５】
(6) 前記変速制御手段（図７）は、前記第１回転数フィードバック制御（回転数制御）を前記摩擦クラッチ９ｃの伝達トルクの制御により行う場合、前記トルク変動抑制制御を前記摩擦クラッチ９ｃの伝達トルクの制御でのトルク制御により行い、且つ、前記トルク制御に切り替えた際の前記摩擦クラッチ９ｃの伝達トルクの初期値を、前記回転同期機構の作動開始時の前記自動変速機３に入力する変速機入力トルク（モータトルク）とする構成とした。
これにより、上記(2)の効果に加え、係合クラッチ８ｃをコーントルクによって回転同期する際の同期に必要な時間の短縮化を図ることができ、係合クラッチ締結時間を短くすることができる。
【００９６】
（実施例３）
実施例３は、トルク変動抑制制御を、モータ回転数制御時のフィードバックゲインを変動することで行う例である。
【００９７】
図８は、実施例３の変速コントローラにて実行される変速制御処理の流れを示すフローチャートである。以下、図８に基づき、実施例３の自動変速機の制御装置における変速制御処理を説明する。なお、図４に示す実施例１の変速制御処理と同等の処理については、詳細な説明を省略する。
【００９８】
ステップＳ31では、駆動用モータジェネレータ２の出力トルク（モータトルク）と、係合クラッチ８ｃのカップリングスリーブ位置（スリーブ位置）と、摩擦クラッチ９ｃにおける伝達トルク（摩擦クラッチ伝達トルク）を検出し、ステップＳ32へ進む。
【００９９】
ステップＳ32では、ステップＳ31でのモータトルク等の検出に続き、摩擦クラッチ伝達トルクを予め設定した所定値低減し、ステップＳ33へ進む。
【０１００】
ステップＳ33では、ステップＳ32での摩擦クラッチ伝達トルクの低減に続き、締結していた摩擦クラッチ９ｃがスリップ締結になったか否かを判断する。YES（スリップ締結）の場合には、そのときの摩擦クラッチ伝達トルクを維持しつつステップＳ34へ進む。NO（締結）の場合にはステップＳ32へ戻る。
【０１０１】
ステップＳ34では、ステップＳ33での摩擦クラッチ９ｃのスリップ締結との判断に続き、駆動用モータジェネレータ２の目標回転数（目標モータ回転数）を設定し、ステップＳ35へ進む。
【０１０２】
ステップＳ35では、ステップＳ34での目標モータ回転数の設定に続き、変速機入力回転数を制御する回転数制御を行い、ステップＳ36へ進む。
ここで、「変速機入力回転数を制御する回転数制御」とは、自動変速機３の入力回転数である実際のモータ回転数（以下、「実モータ回転数（ωＲ）」という）を、ステップＳ34にて設定した目標モータ回転数（ωＴ）に一致させることである。
さらに、ここでは、モータトルク指令値を下記式（５）により求められるモータトルク（ＴＭ）とすることで、実モータ回転数（ωＲ）が目標モータ回転数（ωＴ）に一致するように制御する。    
2015087001.tif 000007
なお、上記式（５）における「Ｋｐ」は比例要素のフィードバックゲインであり、「ＫＩ」は積分要素のフィードバックゲインであり、「ｓ」は微分演算子である。また、実モータ回転数（ωＲ）は、モータ回転数センサ３３により検出する。
さらに、比例要素のフィードバックゲイン（Ｋｐ）及び積分要素のフィードバックゲイン（ＫＩ）は、係合クラッチ８ｃの差回転数である実モータ回転数（ωＲ）と目標モータ回転数（ωＴ）との差回転数の絶対値と、図９(a)又は図９(b)に示すマップと、に基づき、安全性を確保しつつ、イナーシャフェーズでのモータ回転数変化が設計者の希望する応答になるように設定される。
すなわち、この図８におけるステップＳ35は、変速機入力回転数を制御する回転数制御を、係合クラッチ８ｃの差回転数が小さいほどフィードバックゲインを小さくする「第２回転数フィードバック制御」に相当する。
【０１０３】
ステップＳ36では、ステップＳ35での差回転数に応じたフィードバックゲインでのモータ回転数制御に続き、係合クラッチ８ｃの回転同期判定がなされたか否かを判断する。YES（回転同期）の場合にはステップＳ37へ進む。NO（回転非同期）の場合にはステップＳ35へ戻る。
ここで、回転同期判定は、モータ回転数センサ３３により検出した実モータ回転数と、ステップＳ34にて設定した目標モータ回転数が一致したことで行う。
【０１０４】
ステップＳ37では、ステップＳ36での回転同期との判断に続き、係合クラッチ８ｃの差回転数に応じて設定されるフィードバックゲインを用いたモータ回転数制御（第２回転数フィードバック制御）を継続しつつ、駆動用モータジェネレータ２の出力トルク（モータトルク）が、回転同期機構が作動した際に生じるコーントルクよりも小さくなるようにフィードバックゲインを設定し、ステップＳ38へ進む。
すなわち、このステップＳ37では、回転数制御を補償するためのモータトルク（モータ回転数を目標モータ回転数に一致させようとするモータトルク）が、コーントルクよりも小さくなるようにフィードバックゲインを設定する。
なお、コーントルクは、カップリングスリーブ８ｆの位置と、予め実験により設定したスリーブ位置により決まるコーントルクマップ（図示せず）に基づいて推定する。
【０１０５】
ステップＳ38では、ステップＳ37でのモータトルクの制限設定に続き、係合クラッチ８ｃのカップリングスリーブ８ｆを第１電動アクチュエータ４１によりストローク駆動し、カップリングスリーブ８ｆを開放位置から噛み合い係合位置へと変位させて係合クラッチ８ｃを締結し、ステップＳ39へ進む。
このとき、モータ回転数が実際の係合クラッチ出力側回転数に対してずれていれば、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が作動し、回転同期トルクであるコーントルクが発生して回転同期する。
【０１０６】
ステップＳ39では、ステップＳ38での係合クラッチ８ｃの締結に続き、一般的な変速のトルクフェーズ動作により、摩擦クラッチ９ｃを開放し、変速を終了してエンドへ進む。
【０１０７】
このように、実施例３の制御装置では、実際のモータ回転数を目標モータ回転数に一致させる回転数制御を行う際、係合クラッチ８ｃにおける差回転数が小さくなるほどフィードバックゲインを小さい値に設定する。
そのため、モータ回転数が目標モータ回転数に近くなるにつれて、モータ回転数を目標モータ回転数に一致させようとするモータトルクを抑制することができる。これにより、例えば、目標モータ回転数が実際の係合クラッチ８ｃの出力側回転数に対してずれて、回転同期機構が作動したことで生じるコーントルクにより回転同期する場合であっても、モータトルクとコーントルクの干渉を抑制することができる。
この結果、係合クラッチ８ｃの締結時間が長くなることを防止しつつ、変速ショックの発生を抑制することができる。
【０１０８】
さらに、実施例１及び実施例２では、モータ回転数が目標モータ回転数に一致したタイミングで、回転数制御からトルク制御へと切り替えているが、この場合では、トルク制御移行時のトルク初期値の設定が必要である。つまり、摩擦クラッチ伝達トルクやモータトルクの推定演算や検出等が必要となる。
これに対し、実施例３では、モータ回転数が目標モータ回転数に一致しても、モータトルクによる回転数制御を継続するため、上記演算等を不要とすることができる。
【０１０９】
また、係合クラッチ８ｃの入力回転数であるモータ回転数が、目標モータ回転数に一致した後には、回転数制御を補償するためのモータトルクがコーントルクよりも小さくなるように、回転数制御におけるフィードバックゲインを設定している。
そのため、係合クラッチ８ｃの回転同期機構が作動したことで生じるコーントルクと、モータトルクによってモータ回転数を目標モータ回転数に一致させようとするトルクが干渉することを確実に防止できる。
【０１１０】
つまり、回転数制御を補償するためのモータトルクがコーントルクを上回っている場合、回転同期機構による回転同期を行うことができない。そのため、センサ検出誤差等により、実モータ回転数と検出したモータ回転数との間にずれが生じてしまうと、回転同期することができず、最悪の場合では係合クラッチ８ｃの締結を行うことができなくなってしまう。これに対し、回転数制御を補償するためのモータトルクをコーントルクよりも小さくすれば、実モータ回転数と検出したモータ回転数の間にずれが生じていても、回転同期機構により回転同期することができ、係合クラッチ８ｃを締結することができる。
【０１１１】
次に、効果を説明する。
実施例３の自動変速機の制御装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【０１１２】
(7) 前記変速制御手段（図８）は、前記摩擦クラッチ９ｃをスリップ締結したら、前記係合クラッチの入力回転数を所定の同期回転数に合わせると共に、前記係合クラッチの差回転数が小さいほどフィードバックゲインを小さく設定する第２回転数フィードバック制御による前記トルク変動抑制制御を行い、
前記入力回転数が前記同期回転数に一致した後、前記第２回転数フィードバック制御を継続したまま前記係合クラッチを締結する構成とした。
これにより、上記(1)の効果に加え、係合クラッチ８ｃを噛み合い係合する際、締結ショックの発生を抑制しつつ、締結完了までの時間が長くなることを防止できる。
【０１１３】
(8) 前記変速制御手段は、前記係合クラッチの入力回転数が前記同期回転数に一致する前の所定期間又は前記係合クラッチの入力回転数が前記同期回転数に一致した後、前記第２回転数フィードバック制御におけるフィードバックゲインを、前記第２回転数フィードバック制御を補償するトルクが、前記回転同期機構による同期トルクよりも小さくなる値に設定する構成とした。
これにより、上記(7)の効果に加え、実モータ回転数と検出したモータ回転数の間にずれが生じていても、回転同期機構により確実に回転同期することができ、係合クラッチ８ｃを速やかに締結することができる。
【０１１４】
以上、本発明の自動変速機の制御装置を実施例１〜実施例３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１１５】
実施例３では、モータ回転数が目標モータ回転数に一致してから、回転数制御を補償するモータトルクがコーントルクよりも小さくなるようにフィードバックゲインを設定する例を示したが、これに限らない。
モータ回転数が目標モータ回転数に一致する前の所定期間の間も、フィードバックゲインを、回転数制御を補償するモータトルクがコーントルクよりも小さくなるように設定してもよい。なお、この「所定期間」とは、時間であってもよいし、差回転数であってもよい。つまり、モータ回転数が目標モータ回転数に一致する時間を予測し、その予測時間よりも所定時間前からモータトルクを制限するフィードバックゲインにしてもよいし、モータ回転数と目標モータ回転数との差回転数が所定値以下になったら、モータトルクを制限するフィードバックゲインにしてもよい。
【０１１６】
また、実施例１〜実施例３では、駆動源を駆動用モータジェネレータ２のみで構成する例を示したが、これに限らない。駆動源は、モータとエンジンを併用してもよいし、エンジンのみであってもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
２  駆動用モータジェネレータ（モータ）
３  自動変速機
６  変速機入力軸
７  変速機出力軸
８  ロー側変速機構
８ｃ  係合クラッチ（締結要素）
８ｄ  クラッチギア
８ｅ  クラッチハブ
８ｆ  カップリングスリーブ
９  ハイ側変速機構
９ｃ  摩擦クラッチ（締結要素）
１４  駆動輪
２１  変速コントローラ
２２  車速センサ
２５  前後加速度センサ
３３  モータ回転数センサ
３４  変速機出力回転数センサ
【図１】
2015087001.tif 000008
【図２】
2015087001.tif 000009
【図３】
2015087001.tif 000010
【図４】
2015087001.tif 000011
【図５】
2015087001.tif 000012
【図６】
2015087001.tif 000013
【図７】
2015087001.tif 000014
【図８】
2015087001.tif 000015
【図９】
2015087001.tif 000016