(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸にクラッチを介して回転連結可能であるか、または出力ギアを介してデファレンシャル装置と連結されるシャフトと、
前記シャフトに固定されたクラッチハブと、
内周に内歯が形成され、前記内歯で前記クラッチハブに対する相対回転が規制され、前記シャフトの軸方向に移動可能に前記シャフトに支持されたスリーブと、
前記クラッチハブに隣接して前記シャフトに相対回転自在且つ前記軸方向に相対移動不能に設けられ、外周にドグ後歯と前記ドグ後歯より歯丈が高く且つ前記スリーブに対向する端面が前記ドグ後歯の前記スリーブに対向する端面より前記スリーブ側に設けられたドグ前歯とが形成されたクラッチリングと、
前記スリーブを前記シャフトの軸方向へ移動させる軸動装置と、
前記スリーブと前記クラッチリングの相対速度を検出する相対速度検出部と、
前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯に隣接する歯溝から離れることを検出する離隔検出部と、
前記ドグ後歯の端面に沿って前記スリーブの前記内歯が前記クラッチリングの周方向に移動していくときに、前記歯溝から離れたタイミングと、前記相対速度と前記歯溝間の間隔とを用いて決まる次の歯溝に対向する位置まで到達するまでの所要時間とに応じたタイミングで、前記スリーブの周方向に対して垂直な方向に前記スリーブに加える推力を第１の推力から第２の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御する制御部と、
を備えるドグクラッチ制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記所要時間から所定の時間を差分した時間が経過した時から前記所要時間が経過する時までの間、前記クラッチリングの周方向に対して垂直方向に前記スリーブに加える推力を前記第１の推力から前記第２の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御する
請求項１に記載のドグクラッチ制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記スリーブの前記内歯を前記ドグ後歯に近づけていったときに前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯の前記端面に最初に当接した場合、前記相対速度と前記内歯の周方向の磨耗幅とを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間から、前記相対速度と前記歯溝間の間隔とを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間まで、前記クラッチリングの周方向に対して垂直方向に前記スリーブに加える推力を前記第１の推力から前記第２の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御する
請求項１または２に記載のドグクラッチ制御システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記スリーブの回転数と前記クラッチリングの回転数とを用いて、前記スリーブと前記クラッチリングが回転同期したか否かを判定し、前記回転同期したと判定した場合、前記第２の推力以上の第３の推力を前記スリーブに加えるよう前記軸動装置を制御する
請求項１から３のいずれか一項に記載のドグクラッチ制御システム。
【請求項５】
前記スリーブの前記シャフトの軸方向の位置であるストローク位置を検出するストローク位置センサを更に備え、
前記制御部は、前記スリーブに加える推力を前記第２の推力に増加させた後の前記ストローク位置の時間変化量に応じて、前記スリーブの周方向に対して垂直な方向に前記スリーブに加える推力を変更するよう前記軸動装置を制御する
請求項１から４のいずれか一項に記載のドグクラッチ制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の変速を制御するドグクラッチ制御システムに関するものである。
【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により発生する駆動力を、走行状態に応じてギヤ段を変えて駆動輪へと伝達する変速機を備えている。変速機には複数の種類があるが、例えば、クラッチを介してエンジンに連結可能な入力シャフトに対して相対回転可能且つ入力シャフト方向に移動不能に嵌合された複数の遊転ギヤと、入力シャフトに略平行に設けられ且つ駆動輪に連結された出力シャフトに周接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変速機が知られている。この常時噛み合い式の変速機において、入力シャフトの軸方向に移動可能にスプライン嵌合されたスリーブが、入力シャフトにおいて二つの遊転ギヤに挟まれて並設されている。そして、この常時噛み合い式の変速機は、スリーブと摺動可能に連結されたシフトフォークを電動モータで入力シャフトの軸方向に移動させることによって、スリーブを入力シャフトの軸方向に移動させる。これにより、常時噛み合い式の変速機は、スリーブの内周に設けられた内歯（以下、スリーブ歯ともいう）を、二つの遊転ギヤのうち一つの遊転ギヤの被接合面の外周に設けられた被係合歯（以下、ドグクラッチ歯という）に係合させる。これにより、係合後の遊転ギアと入力シャフトとが一体回転する。そして、入力シャフトと一体回転する遊転ギヤとその遊転ギアと噛み合う出力シャフトのギヤとが連動して回転することにより、入力シャフトのトルクや回転数を出力シャフトに伝達することが可能である。更に、この常時噛み合い式の変速機において、複数の遊転ギヤが出力シャフトに対して相対回転可能且つ出力シャフト方向に移動不能に嵌合されており、出力シャフトに周接された複数のギヤとが常時噛み合っている。そして、出力シャフトの軸方向に移動可能にスプライン嵌合されたスリーブが、出力シャフトにおいて二つの遊転ギヤに挟まれて並設されている。そして、この常時噛み合い式の変速機は、スリーブと摺動可能に連結されたシフトフォークを電動モータで入力シャフトの軸方向に移動させることによって、スリーブを出力シャフトの軸方向に移動させ、二つの遊転ギヤのうち一つの遊転ギアとスリーブに係合させる。そして、上記入力シャフトまたは出力シャフトに設けられた複数の遊転ギヤは歯数が異なっており、この常時噛み合い式の変速機は、上記複数の遊転ギヤのうち、いずれか一つの遊転ギヤを選択してスリーブに係合させることにより、変速動作を行う。
【０００３】
特許文献１には、この常時噛み合い式（ドグクラッチ）の変速機において、スリーブと摺動可能に連結されたシフトフォークを変位させる電動モータを、予め設定された第１デューティと、所定期間後に変速機潤滑オイル油温に応じて算出される第２デューティとで駆動する制御方法が開示されている。この制御方法は、スリーブ歯とドグクラッチ歯の係合時の打音低減のためデューティ比をゼロに下げて、慣性力のみでスリーブ歯をドグクラッチ歯の間の歯溝に挿入させて、スリーブ歯をドグクラッチ歯に嵌合させる。
【０００４】
特許文献２には、スリーブ歯が高歯と低歯にて構成され、遊転ギヤの被接合面の外周に設けられたドグクラッチ歯がドグ前歯とドグ後歯にて構成されることが開示されている。特許文献３には、スリーブの高歯が、ドグ前歯に隣接する歯溝のみならず、ドグ後歯に隣接する歯溝にも嵌合可能なドグクラッチ機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−７８１１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−９６１９０号公報
【特許文献３】特開２０１３−１９００６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
常時噛み合い式の変速機は、使用によりスリーブ歯とドグクラッチ歯が磨耗していくと、当接時に、スリーブ歯を元の位置に戻す方向に分力が発生するようになる。特許文献１の制御方法を用いた場合、当接時に推力を減らすことになるため、スリーブ歯とドグクラッチ歯が磨耗してくると、スリーブ歯とドグクラッチ歯との当接時に、スリーブ歯を元の位置に戻す方向に分力が発生するようになり、スリーブ歯はドグクラッチ歯を乗り越えて元の位置に戻される。その結果、スリーブ歯とドグクラッチ歯が係合するのに要する時間、すなわち変速に要する時間が増加するという問題があった。
【０００７】
本発明の一態様は上記の問題に鑑みてなされたものであり、スリーブ歯とドグクラッチ歯が磨耗した時に、変速に要する時間を短縮することを可能とするドグクラッチ制御システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るドグクラッチ制御システムは、デファレンシャルエンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸にクラッチを介して回転連結可能であるか、または出力ギアを介してデファレンシャル装置と連結されるシャフトと、前記シャフトに固定されたクラッチハブと、内周に内歯が形成され、前記内歯で前記クラッチハブに対する相対回転が規制され、前記シャフトの軸方向に移動可能に前記シャフトに支持されたスリーブと、前記クラッチハブに隣接して前記シャフトに相対回転自在且つ前記軸方向に相対移動不能に設けられ、外周にドグ後歯と前記ドグ後歯より歯丈が高く且つ前記スリーブに対向する端面が前記ドグ後歯の前記スリーブに対向する端面より前記スリーブ側に設けられたドグ前歯とが形成されたクラッチリングと、前記スリーブを前記シャフトの軸方向へ移動させる軸動装置と、前記スリーブと前記クラッチリングの相対速度を検出する相対速度検出部と、前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯に隣接する歯溝から離れることを検出する離隔検出部と、前記ドグ後歯の端面に沿って前記スリーブの前記内歯が前記クラッチリングの周方向に移動していくときに、前記歯溝から離れたタイミングと、前記相対速度と前記歯溝間の間隔とを用いて決まる次の歯溝に対向する位置まで到達するまでの所要時間とに応じたタイミングで、前記スリーブの周方向に対して垂直な方向に前記スリーブに加える推力を第１の推力から第２の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御する制御部と、を備える。
【０００９】
この構成により、スリーブの内歯がクラッチリングの歯溝に対向する位置にあるとき、スリーブに加える推力すなわちスリーブに加える推力を増加させることができるので、内歯がクラッチリングの歯溝に嵌合する確率を上昇させることができる。そのため、平均的に変速に要する時間を短縮することができる。
【００１０】
上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記所要時間から所定の時間を差分した時間が経過した時から前記所要時間が経過する時までの間、前記クラッチリングの周方向に対して垂直方向に前記スリーブに加える推力を前記第１の推力から前記第２の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御してもよい。
【００１１】
この構成により、前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置または前記ドグ前歯の側面に接触する位置まで到達前から、スリーブに加える推力を増加させることができるので、前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置に到達した際に、スリーブに加わる推力すなわち内歯に加わる推力は確実に増加した状態にあるので、スリーブの内歯をドグ後歯に隣接する歯溝に嵌合させる確率を上昇させることができる。
【００１２】
上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記第２の推力は、前記内歯と前記ドグ前歯の側面との接触時の衝撃力で前記内歯が前記ドグ前歯を乗り越えないように決定された推力である。
【００１３】
この構成により、スリーブの内歯がドグ前歯の側面に接触する位置に到達した際に、内歯とドグ前歯の側面との接触時の衝撃力で内歯がドグ前歯を乗り越えないようにすることができる。
【００１４】
上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記第１の推力は、前記スリーブと前記クラッチリングとの回転数差が所定の範囲内で維持できる推力であってもよい。
【００１５】
この構成により、スリーブの内歯をドグ後歯に接触させつつ、スリーブとクラッチリングとの回転数差をあまり減らさないようにすることができる。
【００１６】
上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記所定の時間は、前記軸動装置の応答遅れ時間及び前記制御部の処理遅れ時間の合計時間以上であってもよい。
【００１７】
この構成により、ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置またはドグ前歯の側面に接触する位置に到達する手前で、スリーブの内歯に第２の推力を付加しておくことができる。
【００１８】
上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記スリーブの前記内歯を前記ドグ後歯に近づけていったときに前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯の前記端面に最初に当接した場合、前記相対速度と前記内歯の周方向の磨耗幅とを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間から、前記相対速度と前記歯溝間の間隔とを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間まで、前記クラッチリングの周方向に対して垂直方向に前記スリーブに加える推力を前記第１の推力から前記第２の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御してもよい。
【００１９】
この構成により、ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置に到達する最短時間から最長時間までの間、スリーブに加える推力を増加させることにより、ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置に到達した際に、スリーブに加える推力すなわち内歯に加わる推力を確実に増加させることができるので、内歯がクラッチリングの歯溝に嵌合する確率を上昇させることができる。
【００２０】
上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記スリーブの回転数と前記クラッチリングの回転数とを用いて、前記スリーブと前記クラッチリングが回転同期したか否かを判定し、前記回転同期したと判定した場合、前記第２の推力以上の第３の推力を前記スリーブに加えるよう前記軸動装置を制御してもよい。
【００２１】
この構成により、内歯とドグ後歯またはドグ前歯が係合した後に、内歯をドグ後歯に隣接する歯溝の奥まで押し込むことができる。
【００２２】
上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記スリーブの前記入力シャフトまたは前記出力シャフトの軸方向の位置であるストローク位置を検出するストローク位置センサを更に備え、前記制御部は、前記スリーブに加える推力を前記第２の推力に増加させた後の前記ストローク位置の時間変化量に応じて、前記スリーブの周方向に対して垂直な方向に前記スリーブに加える推力を変更するよう前記軸動装置を制御してもよい。
【００２３】
この構成により、ストローク位置の時間変化量が大きい場合には、内歯、ドグ後歯及びドグ前歯の磨耗量が多いので大きな推力をスリーブの内歯に与えることにより、内歯とドグ後歯またはドグ前歯を係合させることができる。一方、ストローク位置の時間変化量が小さい場合には、内歯、ドグ後歯及びドグ前歯の磨耗量が少ないので、小さな推力で内歯とドグ後歯またはドグ前歯を係合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態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】本発明の実施形態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】本発明の実施形態に係るドグクラッチ変速機構の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るクラッチハブの正面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るスリーブの正面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第３クラッチリングの正面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態における新品時のスリーブの動きの概念を示す図である。
【図９】本発明の実施形態における磨耗時のスリーブの動きの概念を示す図である。
【図１０】磨耗時のスリーブの高歯の平面図である。
【図１１】次の歯溝到達時間が最小になるときのスリーブの高歯の位置を示す平面図である。
【図１２】次の歯溝到達時間が最大になるときのスリーブの高歯の位置を示す平面図である。
【図１３】本発明の実施形態における制御の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１３のフローチャートの続きである。
【図１５】スリーブの高歯が磨耗したときの、スリーブ推力、ストローク位置、スリーブの回転数（スリーブ回転数）、第３ドグクラッチの回転数（ドグ回転数）、歯溝予測カウンタの時間経過の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を用いて本発明の実施形態に係る車両の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るドグクラッチを有する自動変速機を備えた車両Ｍの概略図である。図１に示すように、車両Ｍは、エンジン１１、クラッチ１２、自動変速機（ドグクラッチ制御システム）１３、デファレンシャル装置１４、駆動輪（左右前輪）Ｗｆｌ、Ｗｆｒを備える。エンジン１１は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させる。エンジン１１の駆動力は、クラッチ１２、自動変速機１３、及びデ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。車両ＭはいわゆるＦＦ車両である。
【００２６】
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段後段１段を自動的に選択する。デファレンシャル装置１４は、ファイナルギヤおよびデ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。
【００２７】
続いて、図２を用いて自動変速機１３の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係るドグクラッチを有する自動変速機１３の概要図である。図２に示すように、自動変速機１３は、ハウジング２２、入力シャフト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４２、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、及び第４出力ギヤ５０を備える。
【００２８】
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３４、スリーブ３６、及び軸動装置４０等により第１のドグクラッチ変速機構が構成されている。また、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のドククラッチ変速機構が構成されている。また、前述の第１のドグクラッチ変速機構と第２のドグクラッチ変速機構と制御装置１０等によりドグクラッチ制御システムが構成されている。
【００２９】
ハウジング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を備える。
【００３０】
入力シャフト２４は、ハウジング２２に回転自在に支持されている。すなわち、入力シャフトの一端（図２に向かって左端）が軸受２２ｂ１を介して第１壁２２ｂに軸受され、入力シャフト２４の他端（図２に向かって右端）側が軸受２２ｃ１を介して第２壁２２ｃに軸受されている。入力シャフト２４の他端は、クラッチ１２を介して、エンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸に回転連結可能である。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。なお、本実施形態における入力シャフト２４は、軸線ＳＣＬ周りに回転可能に軸受されている。
【００３１】
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３０、及び第４クラッチリング３２が設けられている。第１入力ギヤ２６及び第２入力ギヤ２８は、例えば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持されている第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持されている第４クラッチリング３２の外周に形成されている。更に、クラッチハブ３４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、例えばスプライン嵌合等で相対回転不能（一体回転可能）に入力シャフト２４に固定されている。第３クラッチリング３０は後述する第３出力ギヤ４８と噛み合い、第４クラッチリング３２は、後述する第４出力ギヤ５０と噛み合う。
【００３２】
ハウジング２２には、入力シャフト２４と略並行に出力シャフト４２が設けられている。出力シャフト４２は、ハウジング２２に回転自在に支持されている。具体的には、出力シャフト４２の一端（図２に向かって左端）が軸受２２ｂ２を介して第１壁２２ｂに軸受され、出力シャフト４２の他端（図２に向かって右端）が軸受２２ｃ２を介して第２壁２２ｃに軸受されている。
【００３３】
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、外周面にギヤ（例えば、ヘリカルギヤ）が形成されており、このギヤが第１入力ギヤ２６と噛み合う。同様に、第２クラッチリング（第２出力ギヤ）４６は、外周面にギヤ（例えば、ヘリカルギヤ）が形成されており、このギヤが第２入力ギヤ２８と噛み合う。同様に、第３出力ギヤ４８は、外周面にギヤ（例えば、ヘリカルギヤ）が形成されており、このギヤが第３クラッチリング（第３入力ギヤ）３０と噛み合う。同様に、第４出力ギヤ５０は、外周面にギヤ（例えば、ヘリカルギヤ）が形成されており、このギヤが第４クラッチリング（第４入力ギヤ）３２と噛み合う。第５出力ギヤ５２は、外周面にギヤ（例えば、ヘリカルギヤ）が形成されており、このギヤがデファレンシャル装置１４の入力ギヤ（図示せず）と噛み合う。このように、出力シャフト４２は、第５出力ギヤ５２を介してデファレンシャル装置１４と連結される。
【００３４】
本実施形態では、スリーブとクラッチリングの相対速度を検出する相対速度検出部８０は、インプット回転数検出センサ３９とアウトプット回転数検出センサ４９とを有する。
インプット回転数検出センサ３９は、入力シャフト２４の近傍に設けられ、例えばロータリエンコーダからなる回転数検出センサである。インプット回転数検出センサ３９は、入力シャフト２４の回転数を検出する。インプット回転数検出センサ３９は、第２のドグクラッチ変速機構でスリーブ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に係合させるときには、スリーブ回転数検出センサになる。例えば、インプット回転数検出センサ３９は、この入力シャフト２４の回転数をスリーブ３６の回転数に決定する。
なお、インプット回転数検出センサ３９は、第１のドグクラッチ変速機構でスリーブ３６を第１クラッチリング４４または第２クラッチリング４６に係合させるときには、クラッチリング回転数検出センサにもなり得る。例えば、インプット回転数検出センサ３９は、入力シャフト２４の回転数を検出し、検出した入力シャフト２４の回転数を、第１入力ギヤ２６に対する第１クラッチリング４４のギア比で割った値を、第１クラッチリング４４の回転数に決定する。
【００３５】
アウトプット回転数検出センサ４９は、出力シャフト４２の近傍に設けられ、例えばロータリエンコーダからなる回転数検出センサである。アウトプット回転数検出センサ４９は、出力シャフト４２の回転数を検出する。アウトプット回転数検出センサ４９は、第２のドグクラッチ変速機構でスリーブ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に係合させるときには、クラッチリング回転数センサとなる。例えば、アウトプット回転数検出センサ４９は、出力シャフト４２の回転数を検出し、検出した出力シャフト４２の回転数に、第３出力ギヤ４８と第３クラッチリング３０との変速比を乗じた値を、第３クラッチリング３０の回転数に決定する。
なお、アウトプット回転数検出センサ４９は、第１のドグクラッチ変速機構でスリーブ３６を第１クラッチリング４４または第２クラッチリング４６に係合させるときには、スリーブ回転数検出センサにもなり得る。出力シャフト４２の回転数より第１のドグクラッチ変速機構のスリーブ３６の回転数を検出する。
【００３６】
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）３４が例えば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３４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と同様であるのでその説明を省略する。第３出力ギヤ４８、第４出力ギヤ５０及び第５出力ギヤ５２は、例えば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から入力されて出力シャフト４２に伝達され、最終的に第５出力ギヤ５２を介してデファレンシャル装置１４に出力される。
【００３７】
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。
【００３８】
まず、図３及び図４を参照してクラッチハブ３４について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るドグクラッチ変速機構の分解斜視図である。図４は、本発明の実施形態に係るクラッチハブの正面図である。クラッチハブ３４は、図３及び図４に示すように、入力シャフト２４と嵌合する嵌合穴を有する。それとともに、クラッチハブ３４は、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は例えば、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の歯先の径は同一である。スプライン歯３４ａの歯底の径は、スリーブ３６の後述する内歯（スプライン）３６ａを構成する高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２が、共に噛み合い可能な深さの噛合溝３４ａ１となるよう、全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。
【００３９】
続いて、図３及び図５を参照してスリーブ３６について説明する。図５は、本発明の実施形態に係るスリーブ３６の正面図である。スリーブ３６は、内周に内歯３６ａが形成され、内歯３６ａでクラッチハブ３４に対する相対回転が規制され、入力シャフト２４（または出力シャフト４２）の軸方向に移動可能に入力シャフト２４（または出力シャフト４２）に支持されている。図３に示すように、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のシフトフォーク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は、内周に複数の内歯が形成され、この内歯３６ａは例えば、図３及び図５に示すように、歯底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。
【００４０】
スリーブ３６の第３クラッチリング３０及び第４クラッチリング３２に対向する端面（図５の前端面３６ａ４）であって、高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２の軸線ＳＣＬに直角な面が回転方向の前後に有する角には、図５に示すように回転方向に対して４５度の面取面３６ａ３が形成されている。これによって、第３クラッチリング３０、第４クラッチリング３２の後述するドグクラッチ歯との衝撃で角部が欠落しづらくなっている。隣り合う高歯３６ａ１と低歯３６ａ２との間、及び隣り合う二つの低歯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、第３クラッチリング３０の後述するドグ前歯３０ｂ１（図６参照）及びドグ後歯３０ｂ２（図６参照）が嵌合する。また、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２がクラッチハブ３４の噛合溝３４ａ１に係合する。
【００４１】
入力シャフト２４において、クラッチハブ３４に隣接する一方の側に第３クラッチリング３０が設けられ、他方の側に第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と対向する面に形成されたドグクラッチ部がクラッチハブ３４を中心にして略対称な構造であるので、第３クラッチリング３０について代表して説明する。
【００４２】
図６は、本発明の実施形態に係る第３クラッチリングの正面図である。図６に示すように、第３クラッチリング３０は、図３及び図６に示すように、クラッチハブ３４に隣接して入力シャフト２４にベアリング（図示せず）を介して相対回転自在且つ軸線ＳＣＬ方向に相対移動不能に設けられている（図２参照）。第３クラッチリング３０の外周面に形成されたギヤは、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。
【００４３】
第３ドグクラッチ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種類のドグ前歯３０ｂ１及びドグ後歯３０ｂ２を備える。また、ドグクラッチ歯３０ｂは、歯底の径が同一であり、且つ円周方向に同じピッチで形成されている。ドグ前歯３０ｂ１は、円周方向に１８０度異なる対向位置に一対（２本）設けられている。ドグ前歯３０ｂ１は、歯先の外形が、スリーブ３６の高歯３６ａ１の歯先の内径より大きく、且つ低歯３６ａ２の歯先の内径よりも小さく形成されている。これにより、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、上述したように、ドグ前歯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。
【００４４】
ドグ前歯３０ｂ１は、図３に示すように、噛合部を構成する第３ドグクラッチ部３０ａの前端面ＦＥより軸線ＳＣＬ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。ドグ前歯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。ドグ前歯３０ｂ１のスリーブ３６側の前端面３０ｂ５及び面取部３０ｂ３によって、ドグ前歯３０ｂ１の前端部が構成される。
【００４５】
図３及び図６に示すように、ドグ後歯３０ｂ２は、２本のドグ前歯３０ｂ１間の位相位置に各５本ずつ合計１０本配設され、各歯先の外径がスリーブ３６の低歯３６ａ２の歯先の内径より大きく形成されている。ドグ後歯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より軸線ＳＣＬ方向にスリーブ３６側より所定量ｔだけ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ている。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。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、第３ドグクラッチ部３０ａの前端面ＦＥより軸線ＳＣＬ方向にスリーブ３６側より所定量ｔだけ後退した位置まで高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２が進入すると、ドグ後歯３０ｂ２はスリーブの高歯３６ａ１または低歯３６ａ２と係合する。ドグ後歯３０ｂ２がスリーブの高歯３６ａ１または低歯３６ａ２と係合することにより、大きな回転トルクを安全且つ確実に伝達することができる。
【００４６】
このように、第３クラッチリング３０及び第４クラッチリング３２は、外周にドグ後歯３０ｂ２とドグ後歯３０ｂ２より歯丈が高く且つスリーブ３６に対向する端面がドグ後歯３０ｂ２のスリーブ３６に対向する端面よりスリーブ３６側に設けられたドグ前歯３０ｂ１とが形成されている。
【００４７】
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（図６参照）に嵌入させることは可能である。但し、高歯３６ａ１（および低歯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が嵌入されること多いと考えられる。
【００４８】
本実施形態では、ストローク位置センサ３８は、スリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０から離れることを検出する離隔検出部の一例である。ストローク位置センサ３８は、例えば、光位置センサまたはリニアエンコーダ等の各種位置センサである。ストローク位置センサ３８は、例えば、スリーブ３６の先端（高歯３６ａ１の前端面３６ａ４）の軸線ＳＣＬ方向の位置をストローク位置として検出する。具体的には例えば、ストローク位置センサ３８は、第３ドグクラッチ部３０ａの前端面ＦＥに対するスリーブ３６の先端（高歯３６ａ１の前端面３６ａ４）の位置をストローク位置として検出し、検出した位置を表す相対位置信号を制御部１０へ出力する。すなわち、ストローク位置は、第３ドグクラッチ部３０ａの前端面ＦＥに対する高歯３６ａ１の第３ドグクラッチ部３０ａ側の端面の位置を表す。なお、ストローク位置センサ３８は、スリーブ３６の先端のドグ後歯３０ｂ２の前端部に対する位置、またはスリーブ３６の先端のドグクラッチ部３０ａの後端位置ＲＥ等に対する位置を検出してもよい。
【００４９】
図７は、本発明の実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。制御部１０は、図７に示すように、入力部１０１、記憶部１０２、出力部１０３、及びＣＰＵ（Central Processing Unit)１０４を備える。入力部１０１、記憶部１０２、出力部１０３、及びＣＰＵ１０４は互いにバスを介して接続されており、互いに信号の伝送が可能である。入力部１０１は、ストローク位置センサ３８から相対位置信号を取得し、スリーブ回転数検出センサ３８からスリーブ３６の回転数を表すスリーブ回転数信号を取得し、アウトプット回転数検出センサ４９から第３クラッチリング３０の回転数を表すクラッチリング回転数信号を取得する。記憶部１０２には、相対位置信号が表す相対位置、スリーブ回転数信号が表すスリーブ回転数、クラッチリング回転数信号が表すクラッチリング回転数に関する情報が記憶されていく。出力部１０３は、リニアアクチュエータ４０ｉと接続され、出力部１０３はＣＰＵ１０４による指令に従って、制御信号を駆動装置４０ｃへ出力する。ＣＰＵ１０４は、演算を実行し、制御信号を出力部１０３から駆動装置４０ｃへ出力させる。
【００５０】
制御部１０は、ストローク位置センサ３８が出力した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を制御する。また、制御部１０は、検出されたスリーブ３６の回転速度と検出された第３クラッチリング３０の回転数とを用いて、軸動装置４０を駆動させる駆動装置４０ｃを制御する。
【００５１】
軸動装置４０は、スリーブ３６を入力シャフト２４または出力シャフト４２の軸方向へ移動させる。すなわち、軸動装置４０は、スリーブ３６を軸線ＳＣＬ方向に沿って往復動させる。軸動装置４０は、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。
【００５２】
図２に示すように、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を備える。フォーク４０ａの先端部は、スリーブ３６の外周溝３６ｂの外周形状に合わせて形成されている。フォークシャフト４０ｂは、軸線方向に沿って摺動自在にハウジング２２に支持されている。具体的には、フォークシャフト４０ｂの一端（図２に向かって左端）が軸受２２ｂ３を介して第１壁２２ｂに支持され、フォークシャフト４０ｂの他端（図２に向かって右端）側がブラケット４０ｄに固定され、ブラケット４０ｄは第２壁２２ｃに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を備える駆動シャフト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に支持されている。
【００５３】
駆動装置４０ｃは例えば、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る。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（図示せず）として配設されたハウジングと、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排泄されたロータ（図示せず）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（ボールねじ軸）４０ｈ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を備える。駆動シャフト４０ｈは、ナット部材４０ｆに複数のボール（図示せず）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、駆動シャフト（ボールねじ軸）４０ｈ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。
【００５４】
フォークシャフト４０ｂの第１壁２２ｂ付近には、シフトディテント機構５８が設けられている。シフトディテント機構５８は、不図示の付勢部材（コイルばね）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ロック部材６２を備える。ロック部材６２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位置きめ凹部（三角溝）６０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ている。これにより、第３クラッチリング３０、第４クラッチリング３２に対するスリーブ３６の位置を、スリーブ３６の高歯３６ａが第３クラッチリング３０及び第４クラッチリング３２のドグクラッチ部３０ａ（具体的にはドグ前歯３０ｂ１）に接触しない中立位置、またはスリーブ３６の高歯３６ａと第３クラッチリング３０または第４クラッチリング３２のドグクラッチ部３０ａ（具体的にはドグ前歯３０ｂ１）等とが噛み合う噛合位置に位置決めする。
【００５５】
なお、本実施形態では、駆動装置４０ｃ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、他の駆動装置でもよく、例えばソレノイド式駆動装置や油圧式駆動装置でもよい。
【００５６】
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。
【００５７】
次に、図８および図９を用いて上述したスリーブ３６の高歯３６ａ１の動きの概要について説明する。まず図８を用いて、新品時のスリーブ３６にかける推力について説明する。図８は、本発明の実施形態における新品時のスリーブ３６の動きの概念を示す図である。なお、図８、９、１１、及び１２は、第３クラッチリング３０の外周から中心に向かってみた図を分かりやすいように略直線に引き伸ばして示している。また、図８及び９において、スリーブ３６の高歯３６ａ１の動きを代表して説明する。
【００５８】
図８に示すように、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２から離れた位置にあるとき、制御部１０は、スリーブ３６に、スリーブ３６の回転方向とは垂直な方向（すなわちスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向）に、初期の推力Ｆ０を加えるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２に初期の推力Ｆ０が加わる。初期の推力Ｆ０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１をドグ後歯３０ｂ２のスリーブ３６に対向する端面（以下、前端面）まで速やかに飛び込ませるための推力である。
【００５９】
続いて、図８に示すように、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２と接したとき、不図示の低歯３６ａ２は他のドグ後歯３０ｂ２に接する。スリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２と接したとき、制御部１０は、スリーブ３６に、スリーブ３６の回転方向に対して垂直な方向（すなわちスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向）に、第１の推力Ｆ１をかけるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２に第１の推力Ｆ１が加わる。ここで、第１の推力Ｆ１は、スリーブ３６の高歯３６ａ１とドグ後歯３０ｂ２とが当接して生じる摩擦力に抗して、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差が所定の範囲内で維持できる推力である。これにより、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差をあまり減らさないようにすることができる。そして、第１の推力Ｆ１を維持したまま、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ前歯３０ｂ１に向かって（図８の向かって左方向に）相対的に移動する。
【００６０】
スリーブ３６の高歯３６ａ１の側面がドグ前歯３０ｂ１の側面に衝突すると、この第１の推力Ｆ１によって、スリーブ３６の高歯３６ａ１はドグ前歯３０ｂ１とドグ後歯３０ｂ２との間の歯溝に挿入される。これにより、スリーブ３６が第３クラッチリングに連れ回されるようになる。このとき、制御部１０は、スリーブ３６に、スリーブの回転方向に対して垂直な方向（すなわちスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向）に、第１の推力Ｆ１より大きな第３の推力Ｆ３をかけるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２に第３の推力Ｆ３が加わる。この第３の推力Ｆ３によって、この歯溝の底である後歯ストッパ３０ｂ１１に、スリーブ３６の高歯３６ａ１の前端面が接触するまで、スリーブ３６の高歯３６ａ１が押し込まれる。この第３の推力Ｆ３は、スリーブ３６の高歯３６ａ１を、ドグ前歯３０ｂ１に隣接する歯溝３０ｂ１０の底（後歯ストッパ３０ｂ１１）まで押し込める推力である。
【００６１】
続いて、スリーブ３６及び第３クラッチリング３０が磨耗した場合（以下、磨耗時という）のスリーブ３６にかける推力について説明する。図９は、本発明の実施形態における磨耗時のスリーブ３６の動きの概念を示す図である。図９に示すように、新品時と同様に磨耗時にも、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２から離れた位置にあるとき、制御部１０は、スリーブ３６に、スリーブの回転方向に対して垂直な方向（すなわちスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向）に、初期の推力Ｆ０をかけるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２に初期の推力Ｆ０が加わる。
【００６２】
続いて、新品時と同様に磨耗時にも、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面と最初に接触したときに、不図示の低歯３６ａ２は他のドグ後歯３０ｂ２に接する。スリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２の前端面と最初に接触したときから、高歯３６ａ１の向かって左側の側面３６ａ６が図９のＦ２区間にある間、制御部１０は、スリーブ３６に、スリーブの回転方向に対して垂直な方向（すなわちスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向）に、第１の推力Ｆ１をかけるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２に第１の推力Ｆ１が加わる。ここで、第１の推力Ｆ１は、スリーブ３６の高歯３６ａ１とドグ後歯３０ｂ２とが当接して生じる摩擦力に抗して、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差が所定の範囲内で維持できる（回転数差を減らさない）推力である。
【００６３】
続いて、高歯３６ａ１の向かって左側の側面３６ａ６が図９のＦ２区間にある間、制御部１０は、スリーブ３６に、スリーブの回転方向とは垂直な方向（すなわちスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向）に、第１の推力Ｆ１より大きな第２の推力Ｆ２をかけるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２に第２の推力Ｆ２が加わる。このため、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面と接しているときから、高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２に第１の推力Ｆ１より大きな第２の推力Ｆ２をかけることができるため、高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２が対応する歯溝３０ｂ８に嵌合する確率を上昇させることができる。
【００６４】
このように、制御部１０は、Ｆ２区間でスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向に第１の推力Ｆ１をスリーブ３６にかけ、Ｆ２区間でスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向に第２の推力Ｆ２をスリーブ３６にかける制御を繰り返す。そして、スリーブ３６の高歯３６ａ１の側面がドグ前歯３０ｂ１の側面に衝突すると、第２の推力Ｆ２によって、ドグ前歯３０ｂ１とドグ後歯３０ｂ２との間の歯溝３０ｂ１０に挿入される。これにより、スリーブ３６が第３クラッチリング３０に連れ回るようになる。このとき、制御部１０は、スリーブ３６に、スリーブ３６の回転方向に対して垂直な方向（すなわちスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向）に、第２の推力Ｆ２以上の第３の推力Ｆ３をかけるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１及び低歯３６ａ２に第３の推力Ｆ３が加わる。この第３の推力Ｆ３によって、この歯溝の底である後歯ストッパ３０ｂ１１に、スリーブ３６の高歯３６ａ１の前端面が接触するまで、スリーブ３６の高歯３６ａ１が押し込まれる。それと同時に、この第３の推力Ｆ３によって、スリーブ３６の低歯３６ａ２の前端面が対応する歯溝３０ｂ８の底に接触するまで、スリーブ３６の低歯３６ａ２が押し込まれる。
【００６５】
このように、制御部１０は、Ｆ２区間でスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向に第１の推力Ｆ１より大きな第２の推力Ｆ２を高歯３６ａ１にかける制御を行う。この制御を実現するために、制御部１０は、ドグ後歯３０ｂ２の端面に沿ってスリーブ３６の内歯３６ａ１が第３クラッチリング３０の周方向に移動していくときに、歯溝３０ｂ８から離れたタイミングと、相対速度と歯溝間の間隔と基づいて決まる次の歯溝に対向する位置まで到達するまでの所要時間とに応じたタイミングで、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にスリーブ３６に加える推力を第１の推力から第２の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御するこれにより、スリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０に対向する位置にあるときに、スリーブ３６の内歯３６ａに加える推力を増加するので、内歯３６ａが第３クラッチリング３０の歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０に嵌合する確率を上昇させることができる。
【００６６】
その際、制御部１０は、検出されたスリーブ３６の回転速度と検出された第３クラッチリング３０の回転数とを用いて、ドグ後歯３０ｂ２の前端面に沿ってスリーブ３６の内歯３６ａが第３クラッチリング３０の周方向に移動していくときに、ドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０に対向する位置まで到達するのに要する所要時間Ｔ１を決定する。これにより、制御部１０は一例として、所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した時間（Ｔ１−Ｔａ）が経過した時から所要時間Ｔ１が経過する時までの間、第３クラッチリング３０の周方向に対して垂直方向にスリーブ３６に加える推力を第１の推力Ｆ１から第２の推力Ｆ２に増加させるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝に対向する位置またはドグ前歯３０ｂ１の側面に接触する位置まで到達する前から、スリーブ３６に加える推力を増加させることができるので、スリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０に対向する位置に到達した際に、スリーブ３６に加わる推力すなわち内歯３６ａ２に加わる推力は確実に増加した状態にあるので、スリーブ３６の内歯３６ａをドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８またはドグ前歯３０ｂ１に隣接する歯溝３０ｂ１０に嵌合させる確率を上昇させることができる。
なお、本実施形態では一例として制御部１０は、所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した時間が経過した時から所要時間Ｔ１が経過する時までの間、推力を第１の推力Ｆ１から第２の推力Ｆ２に増加させたが、これに限ったものではない。制御部１０は、決定された所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した時間が経過した時から所要時間Ｔ１が経過した時までの期間のいずれかの時に、スリーブ３６の内歯３６ａ１に加える推力を第１の推力Ｆ１から第２の推力Ｆ２に増加させるよう軸動装置４０を制御してもよい。
【００６７】
所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した時間が経過した時から所要時間Ｔ１が経過する時までの間、第３クラッチリング３０の周方向に対して垂直方向にスリーブ３６に加える第２の推力Ｆ２は、内歯３６ａ（具体的には高歯３６ａ１）とドグ前歯３０ｂ１の側面との接触時の衝撃力で内歯３６ａがドグ前歯３０ｂ１を乗り越えないように決定された推力である。これにより、スリーブ３６の内歯３６ａ（具体的には高歯３６ａ１）がドグ前歯３０ｂ１の側面に接触する位置に到達した際に、内歯３６ａ（具体的には高歯３６ａ１）とドグ前歯３０ｂ１の側面との接触時の衝撃力で内歯３６ａ（具体的には高歯３６ａ１）がドグ前歯を３０ｂ１乗り越えないようにすることができる。ここで、所定の時間Ｔａは、例えば、軸動装置４０の応答遅れ時間及び制御部１０の処理遅れ時間の合計時間である。このように所定の時間Ｔａを設定することにより、ドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝に対向する位置またはドグ前歯３０ｂ１の側面に接触する位置に到達する手前で、スリーブ３６の内歯３６ａ１に第２の推力Ｆ２を付加しておくことができる。なお、所定の時間Ｔａは、軸動装置４０の応答遅れ時間及び制御部１０の処理遅れ時間の合計時間より長い時間であってもよい。すなわち、所定の時間Ｔａは、軸動装置４０の応答遅れ時間及び制御部１０の処理遅れ時間の合計時間以上である。
【００６８】
また、制御部１０は、ドグ後歯３０ｂ２の端面に沿ってスリーブ３６の内歯３６ａ（具体的には高歯３６ａ１）がクラッチリング３０の周方向に移動していくときで且つ所要時間から所定の時間を差分した時間が経過した時から所要時間が経過する時までの間以外の期間において、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差が所定の範囲内で維持できる第１の推力Ｆ１をスリーブ３６に加えるよう軸動装置４０を制御する。これにより、スリーブ３６の内歯３６ａ１をドグ後歯３０ｂ２に接触させつつ、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差をあまり減らさないようにすることができる。
【００６９】
続いて、図１０と図１１を用いて、ドグ後歯３０ｂ２の前端面に沿ってスリーブ３６の高歯３６ａ１が第３クラッチリング３０の周方向に移動していくときに、高歯３６ａ１が次の歯溝３０ｂ８に到達するまでに要する所要時間（次の歯溝到達時間ともいう）の最小値Ｔｍｉｎの決定方法について説明する。図１０は、磨耗時のスリーブ３６の高歯３６ａ１の平面図である。図１０に示すように、高歯３６ａ１の周方向の幅がＬｓｌｖで、磨耗時の高歯３６ａ１の周方向の磨耗幅をＬｗｅａｒと定義する。
【００７０】
図１１は、次の歯溝到達時間が最小になるときのスリーブ３６の高歯３６ａ１の位置を示す平面図である。スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２に最初に当接したとき、ドグ後歯３０ｂ２の歯幅のどの位置に当接したか分からないため、ドグ後歯３０ｂ２の前端面のうち、クラッチリングの周方向に移動していく先の歯溝に最も近い位置（図１１の高歯３６ａ１の位置）に当接したと仮定する。このときに、次の歯溝到達時間が最小になる。具体的には、次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間Ｔｍｉｎは、スリーブ３６と第３クラッチリング３０の速度差を相対速度ｄｖとすると、次の式（１）により算出される。
【００７１】
Ｔｍｉｎ＝Ｌｍｉｎ／ｄｖ…（１）
【００７２】
ここで、スリーブ３６と第３クラッチリング３０の速度差は、スリーブ３６の回転数と第３クラッチリング３０の回転数の差から求められる。但し、Ｌｍｉｎは、クラッチリングの周方向に移動していく先の歯溝に最も近い位置（図１１の高歯３６ａ１の位置）に当接したときの高歯３６ａ１の側面３６ａ６と、次のドグ後歯３０ｂ２の角部３０ｂ１２との間の第３クラッチリング３０の周方向の距離であり、次の式（２）で表される。
【００７３】
Ｌｍｉｎ＝Ｌｗｅａｒ（＝Ｌｄｏｇ−Ｌｓｌｖ−（Ｌｓｌｖ−Ｌｗｅａｒ））…（２）
【００７４】
ここで、Ｌｄｏｇは、歯溝３０ｂ８間の間隔であり、Ｌｓｌｖは、ドグ後歯３０ｂ２の歯幅及びドグ後歯３０ｂ２の歯溝の幅である。本実施形態では一例として、磨耗時の高歯３６ａ１の周方向の磨耗幅Ｌｗｅａｒは予め決められているものとして説明するが、制御部１０は、後述するスリーブストローク量が大きいほど、磨耗時の高歯３６ａ１の周方向の磨耗幅が大きくなるように更新してもよい。このような仮定の下で、制御部１０は、内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２に最初に当接したとき、検出されたスリーブ３６の回転速度と検出された第３クラッチリング３０の回転数に加えて、高歯３６ａ１の周方向の磨耗幅Ｌｗｅａｒを用いて、例えば、式（１）に従って、次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間Ｔｍｉｎを所要時間Ｔ１として決定する。
【００７５】
続いて、図１２を用いて、ドグ後歯３０ｂ２の前端面に沿ってスリーブ３６の高歯３６ａ１が第３クラッチリング３０の周方向に移動していくときに、高歯３６ａ１が次の歯溝３０ｂ８に到達するまでに要する所要時間（次の歯溝到達時間ともいう）の最大値Ｔｍａｘの決定方法について説明する。図１２は、次の歯溝到達時間が最大になるときのスリーブ３６の高歯３６ａ１の位置を示す平面図である。スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２に２回目以降に当接したとき、ドグ後歯３０ｂ２の前端面のうちクラッチリングの周方向に移動していく先の歯溝に最も遠い位置（図１２の高歯３６ａ１の位置）に当接したと仮定する。このときに、次の歯溝到達時間が最大になる。具体的には、次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間Ｔｍａｘは、次の式（３）により算出される。
【００７６】
Ｔｍａｘ＝Ｌｍａｘ／ｄｖ…（３）
【００７７】
但し、Ｌｍａｘは、ドグ後歯３０ｂ２の前端面のうちクラッチリングの周方向に移動していく先の歯溝に最も遠い位置（図１２の高歯３６ａ１の位置）と、次のドグ後歯３０ｂ２の角部３０ｂ１２との間の第３クラッチリング３０の周方向の距離であり、次の式（４）で表される。
【００７８】
Ｌｍａｘ＝Ｌｄｏｇ−Ｌｓｌｖ…（４）
【００７９】
このような仮定の下で、制御部１０は、内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２に２回目以降に当接するとき、検出されたスリーブ３６の回転速度と検出された第３クラッチリング３０の回転数に加えて、ドグ後歯３０ｂ２のピッチと高歯３６ａ１の周方向の磨耗幅Ｌｗｅａｒとを用いて、例えば式（３）に従って、次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間Ｔｍａｘを所要時間Ｔ２として決定する。
【００８０】
このように、制御部１０は、スリーブ３６の内歯３６ａをドグ後歯３０ｂ２に近づけていったときにスリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２の端面に最初に当接した場合、相対速度ｄｖと内歯の周方向の磨耗幅Ｌｗｅａｒとを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間Ｔｍｉｎから、相対速度ｄｖと歯溝間の間隔Ｌｄｏｇとを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間Ｔｍａｘまで、第３クラッチリング３０の周方向に対して垂直方向にスリーブ３６に加える推力を第１の推力Ｆ１から第２の推力Ｆ２に増加させるよう軸動装置４０を制御する。
【００８１】
これにより、ドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０に対向する位置に到達する最短時間Ｔｍｉｎから最長時間Ｔｍａｘまでの間、スリーブ３６に加える推力を増加させることにより、ドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝に対向する位置またはドグ前歯３０ｂ１の側面に接触する位置に到達した際に、スリーブ３６に加わる推力すなわち内歯３６ａに加わる推力を確実に増加させることができるので、内歯３６ａがクラッチリング３０の歯溝に嵌合する確率を上昇させることができる。
【００８２】
続いて、図１３〜図１５を用いて、制御部１０の動作を説明する。図１３は、本発明の実施形態における制御の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１４は、図１３のフローチャートの続きである。図１５は、スリーブ３６の高歯３６ａ１が磨耗したときの、スリーブ推力、ストローク位置、スリーブ３６の回転数（スリーブ回転数）、第３ドグクラッチ３０ａの回転数（ドグ回転数）、歯溝予測カウンタの時間経過の一例を示す図である。ここで、スリーブ推力は、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にスリーブ３６の高歯３６ａ１に加える推力である。また歯溝予測カウンタは、ドグ後歯３０ｂ２の前端面に沿ってスリーブ３６の高歯３６ａが第３クラッチリング３０の周方向に移動していくときに、スリーブ３６の高歯３６ａ１が当接したドグ後歯３０ｂ２の個数である。
【００８３】
以下、図１３のフローチャートに従って制御部１０の動作を説明する。
（ステップＳ１０１）まず、制御部１０は、歯溝予測カウンタを０に設定する。
【００８４】
（ステップＳ１０２）次に、制御部１０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１に、初期の推力Ｆ０を加えるよう軸動装置４０を制御する。これにより、図１５のスリーブ巣路トークに示すように、スリーブ推力Ｆ０をかけることにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１のストローク位置がスリーブ３６の高歯３６ａ１が、ドグ後歯３０ｂ２の前端面（図１５のドグ後歯端面）まで進む。
【００８５】
（ステップＳ１０３）次に、制御部１０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面に接触したか否かを判定する。スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面に接触したと判定された場合（ＹＥＳ、図１５の時刻ｔ１）、処理が図１４のステップＳ２０１に進む。
【００８６】
（ステップＳ１０４）ステップＳ１０３でスリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面に接触していないと判定された場合（ステップＳ１０３  ＮＯ）、制御部１０は、ストローク位置が閾値位置を越えてドグ後歯２０ｂ２に隣接する歯溝に入り込んでいるか否か判定する。ストローク位置が閾値位置を越えてドグ後歯２０ｂ２に隣接する歯溝に入り込んでいない場合（ＮＯ）、処理がステップＳ１０３に戻る。
【００８７】
（ステップＳ１０５）ステップＳ１０４でストローク位置が閾値位置を越えてドグ後歯２０ｂ２に隣接する歯溝に入り込んでいると判定された場合（ステップＳ１０４  ＹＥＳ）、制御部１０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１に、第３の推力Ｆ３を加えるよう軸動装置４０を制御する。上述したように、スリーブ推力の大きさは、Ｆ２＜Ｆ２≦Ｆ３の関係を有する。これにより、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯２０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８に更に押し込まれる。
【００８８】
（ステップＳ１０６）制御部１０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１が、ドグ後歯２０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８の底である後歯ストッパに到達したか否か判定する。
【００８９】
（ステップＳ１０７）ステップＳ１０６でスリーブ３６の高歯３６ａ１が後歯ストッパに到達したと判定された場合（ステップＳ１０６  ＹＥＳ、図１５の時刻ｔ１０）、制御部１０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１にかけるスリーブ推力がゼロになるように軸動装置４０を制御する。
【００９０】
（ステップＳ２０１）ステップＳ１０３でスリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面に接触したと判定された場合（ステップＳ１０３  ＹＥＳ、図１５の時刻ｔ１）、制御部１０は歯溝予測カウンタを１増加させる。これにより、図１５に示すように、歯溝予測カウンタが１となる。
【００９１】
（ステップＳ２０２）次に、制御部１０は、タイマーＴをリセットする。これにより、図１５に示すようにタイマーＴの値が０となる。これ以降、時間が経過した分だけ、タイマーＴの値が増える。
【００９２】
（ステップＳ２０３）次に、制御部１０は、次の歯溝到達時間の最小値Ｔｍｉｎ及び最大値Ｔｍａｘをそれぞれ式（１）及び式（３）に従って決定する。
【００９３】
（ステップＳ２０４）次に、制御部１０は、歯溝カウンタの値が１であるか否か判定する。この判定処理は、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面に最初に当接したか否かを判定するものである。
【００９４】
（ステップＳ２０５）ステップＳ２０４で歯溝カウンタの値が１であると判定された場合（ステップＳ２０４  ＹＥＳ）、すなわちスリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面に最初に当接した場合、制御部１０は、所要時間Ｔ１を次の歯溝到達時間の最小値Ｔｍｉｎに設定し、所要時間Ｔ２を次の歯溝到達時間の最大値Ｔｍａｘに設定する。
【００９５】
（ステップＳ２０６）ステップＳ２０４で歯溝カウンタの値が１でないと判定された場合（ステップＳ２０４  ＮＯ）、すなわちスリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面に当接するのが２回目以上になる場合、制御部１０は、所要時間Ｔ１を次の歯溝到達時間の最大値Ｔｍａｘに設定し、所要時間Ｔ２を次の歯溝到達時間の最大値Ｔｍａｘに設定する。
【００９６】
（ステップＳ２０７）次に制御部１０は、所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した値（Ｔ１−Ｔａ）が０より大きいか判定する。この判定処理は、第２の推力Ｆ２をかけるタイミングまでに時間の余裕があるか否か判定するものである。
【００９７】
（ステップＳ２０８）ステップＳ２０７で所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した値（Ｔ１−Ｔａ）が０より大きいと判定された場合（ステップＳ２０７  ＹＥＳ）、制御部１０は、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にスリーブ３６の高歯３６ａ１に第１の推力Ｆ１を加えるよう軸動装置４０を制御する。これにより、例えば、図１５における時刻ｔ１から時刻ｔ２まで、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にスリーブ３６の高歯３６ａ１に第１の推力Ｆ１が加えられる。
【００９８】
（ステップＳ２０９）次に、制御部１０は、タイマーＴが所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した値（Ｔ１−Ｔａ）になったか否か判定する。この判定処理は、タイマーＴをリセットしてから、時間（Ｔ１−Ｔａ）が経過したか否かを判定するものである。タイマーＴが値（Ｔ１−Ｔａ）になっていない場合（ＮＯ）、制御部１０は、そのまま待機する。
【００９９】
（ステップＳ２１０）ステップＳ２０７で所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した値（Ｔ１−Ｔａ）が０以下と判定された場合（ステップＳ２０７  ＮＯ）、またはステップＳ２０９でタイマーＴが値（Ｔ１−Ｔａ）になった場合（ステップＳ２０９  ＹＥＳ）、制御部１０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１に第２の推力Ｆ２を加えるよう軸動装置４０を制御する。これにより、例えば、図１５における時刻ｔ２から時刻ｔ３まで、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にスリーブ３６の高歯３６ａ１に第２の推力Ｆ２が加えられる。
【０１００】
（ステップＳ２１１）次に、制御部１０は、スリーブの回転数３６と第３クラッチリングの回転数３０とを用いて、スリーブ３６と第３クラッチリング３０が回転同期したか否かを判定する。本実施形態では一例として、スリーブと前記クラッチリングが回転同期したか否かの判定は、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差の減少勾配Ｇを用いて行われる。スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ前歯３０ｂ１の側面に当接すると、図１５の時刻ｔ９の直前におけるスリーブ回転数が示すようにスリーブ３６は急減速し、図１５の時刻ｔ９におけるスリーブ回転数Ａに示すように、スリーブ回転数は第３クラッチリング３０の回転数と一致する。このため、回転数差の減少勾配Ｇは大きくなる。このことを利用して、制御部１０は、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差の減少勾配Ｇが、スリーブ３６と第３クラッチリング３０が回転同期したと判定する勾配閾値Ｇａ以上であるか否か判定する。
【０１０１】
（ステップＳ２１２）ステップＳ２１１で減少勾配Ｇが勾配閾値Ｇａ未満であると判定された場合（ステップＳ２１１  ＮＯ）、スリーブ３６のストローク位置の時間変化量が閾値を超えるか否か判定する。
図１５の時刻ｔ３前後のストローク位置の変化が示すように、磨耗時には、スリーブ３６の高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面に当接した後に、歯溝に対向する位置のときに第２の推力Ｆ２を加えると、高歯３６ａ１は歯溝に一旦少し入ってから歯溝の外に出る動きをするので、ストローク位置が軸線ＳＣＬ方向に前後する（図１５のＢ１）。一方、磨耗していない状態（新品状態）では、歯溝に対向する位置のときに第２の推力Ｆ２を加えると、高歯３６ａ１は歯溝にそのまま入っていくので、ストローク位置が軸線ＳＣＬ方向に前後しない。このことを利用して、制御部１０は、ストローク位置の時間変化量が閾値を越える場合には、スリーブ３６の高歯３６ａ１が磨耗していると判断し、ストローク位置の時間変化量が閾値以下の場合、スリーブ３６の高歯３６ａ１は磨耗していない状態（新品状態）であると判断することができる。本実施形態では、制御部１０は一例としてストローク位置をある一定の周期で取得するものとし、ストローク位置の時間変化量は例えば、前後の周期でのストローク位置の時間変化量であるものとする。
【０１０２】
ステップＳ２１２でストローク位置の時間変化量が閾値を超えると判定された場合（ＹＥＳ）、スリーブ３６の高歯３６ａ１が磨耗しているので、処理がステップＳ２０１に戻る。例えば、図１５における時刻ｔ３において、ストローク位置の時間変化量が閾値を超えるので、処理がステップＳ２０１に戻り、歯溝予測カウンタの値が１増えて２となり、ステップＳ２０２でタイマーＴが再度０になる。そして、歯溝予測カウンタの値が２なので所要時間Ｔ１に次の歯溝到達時間の最大値Ｔｍａｘが設定される。以降、時刻ｔ３から時刻ｔ４までスリーブ３６の高歯３６ａ１に第１の推力Ｆ１がかかり、時刻ｔ４から時刻ｔ５までスリーブ３６の高歯３６ａ１に第２の推力Ｆ２がかかる。そして、時刻ｔ５において、ステップＳ２１１で回転同期していないと判定される。そして、図１５のＢ２に示すようにストローク位置が軸線ＳＣＬ方向に前後するので、ステップＳ２１２でスリーブ３６のストローク位置の時間変化量が閾値を超えると判定される。その後、処理がステップＳ２０２に再度戻り、歯溝予測カウンタの値が更に１増えて３となり、ステップＳ２０２でタイマーＴが再度０になる。
【０１０３】
同様にして、時刻ｔ５から時刻ｔ６までスリーブ３６の高歯３６ａ１に第１の推力Ｆ１がかかり、時刻ｔ６から時刻ｔ７までスリーブ３６の高歯３６ａ１に第２の推力Ｆ２がかかる。そして、時刻ｔ７において、ステップＳ２１１で回転同期していないと判定される。そして、図１５のＢ３に示すようにストローク位置が軸線ＳＣＬ方向に前後するので、ステップＳ２１２でストローク位置の時間変化量が閾値を超えると判定される。その後、処理がステップＳ２０２に再度戻り、歯溝予測カウンタの値が更に１増えて４となり、ステップＳ２０２でタイマーＴが再度０になる。同様にして、時刻ｔ７から時刻ｔ８までスリーブ３６の高歯３６ａ１に第１の推力Ｆ１がかかり、時刻ｔ８から時刻ｔ９までスリーブ３６の高歯３６ａ１に第２の推力Ｆ２がかかる。
【０１０４】
一方、図１５の時刻ｔ９において、減少勾配Ｇが勾配閾値Ｇａ以上であるので（ステップＳ２１１  ＹＥＳ）、すなわち制御部１０が回転同期したと判定するので、処理が図１３のステップＳ１０５に進み、制御部１０は、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向に第２の推力Ｆ２以上の第３の推力Ｆ３をスリーブ３６の高歯３６ａ１に加えるよう軸動装置４０を制御する。例えば、図１５における時刻ｔ９において、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向に第３の推力Ｆ３が高歯３６ａ１に加わる。そして、図１５の時刻ｔ９から時刻ｔ１０までのストローク位置の変化とスリーブ推力が示すように、内歯３６ａをドグ後歯３０ｂ１に隣接する歯溝の奥（ドグ後歯ストッパ）に到達するまで（図１５では時刻ｔ１５まで）、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にこの第３の推力Ｆ３が高歯３６ａ１に加え続けられる。このようにして、内歯３６ａをドグ後歯３０ｂ１に隣接する歯溝の奥まで押し込むことができる。
【０１０５】
（ステップＳ２１３）ステップＳ２１２でスリーブ３６のストローク位置の時間変化量が閾値以下と判定された場合（ステップＳ２１２  ＮＯ）、回転同期が起こらず、且つ高歯３６ａ１がドグ後歯３０ｂ２の前端面と当接し且つスリーブ３６のストローク位置の時間変化量が閾値を超えない場合であるので、スリーブ３６の高歯３６ａ１は磨耗していない状態（新品状態）である。この場合、制御部１０は、タイマーＴが所要時間Ｔ２になったか否か判定する。この判定処理は、タイマーＴをリセットしてから所要時間Ｔ２が経過したか否かを判定するものである。タイマーＴが所要時間Ｔ２になっていないと判定された場合（ＮＯ）、すなわちタイマーＴをリセットしてから所要時間Ｔ２が経過していない場合、処理がステップＳ２１１に戻る。
【０１０６】
（ステップＳ２１４）ステップＳ２１３でタイマーＴが所要時間Ｔ２になったと判定された場合（ステップＳ２１３  ＹＥＳ）、すなわちタイマーＴをリセットしてから所要時間Ｔ２が経過した場合、制御部１０は、スリーブ３６の高歯３６ａ１に、第１の推力Ｆ１を加えるよう軸動装置４０を制御する。ここで、第２の推力Ｆ２より小さい第１の推力Ｆ１を高歯３６ａ１に加えるのは、スリーブ３６の高歯３６ａ１は磨耗していない状態（新品状態）であるから、第１の推力Ｆ１を高歯３６ａ１に加えても、ドグ前歯３０ｂ１を乗り越える分力は発生しないからである。
【０１０７】
（ステップＳ２１５）ステップＳ２１１と同様に、制御部１０は、スリーブ３６と第３クラッチリング３０が回転同期したか否かを判定する。具体的には、制御部１０は、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差の減少勾配Ｇが、勾配閾値Ｇａ以上であるか否か判定する。回転数差の減少勾配Ｇが勾配閾値Ｇａ未満の場合（ＮＯ）、処理がステップＳ２１４に戻る。一方、回転数差の減少勾配Ｇが勾配閾値Ｇａ以上の場合、スリーブ３６と第３クラッチリング３０が回転同期したとみなせるから、処理が図１３のステップＳ１０５に進む。
【０１０８】
このように、制御部１０は、スリーブ３６に加える推力をＦ２に増加させた後のストローク位置の時間変化量に応じて、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にスリーブ３６の内歯３６ａ１に加える推力を変更するよう軸動装置４０を制御する。これにより、ストローク位置の時間変化量が大きい場合には、内歯３６ａ１、ドグ後歯３０ｂ２及びドグ前歯３０ｂ１の磨耗量が多いので大きな推力をスリーブ３６の内歯３６ａ１に与えることにより、内歯３６ａ１とドグ後歯３０ｂ２またはドグ前歯３０ｂ１を係合させることができる。一方、ストローク位置の時間変化量が小さい場合には、内歯３６ａ１、ドグ後歯３０ｂ２及びドグ前歯３０ｂ１の磨耗量が少ないので、小さな推力で内歯３６ａ１とドグ後歯３０ｂ２及びドグ前歯３０ｂ１を係合させることができる。
【０１０９】
具体的には、制御部１０は、スリーブ３６に加える推力を増加させた後のストローク位置の時間変化量が予め決められた閾値未満の場合（ステップＳ２１２  ＮＯ）、第１の推力Ｆ１をスリーブ３６の周方向に対して垂直方向にスリーブ３６の高歯３６ａ１に加えるよう軸動装置４０を制御する。ストローク位置の時間変化量が閾値未満の場合、スリーブ３６の高歯３６ａ１は磨耗していない状態（新品状態）であるから、第１の推力Ｆ１でも、高歯３６ａ１とドグ前歯３０ｂ１の側面との接触時の衝撃力で高歯３６ａ１がドグ前歯３０ｂ１を乗り越えないので、高歯３６ａ１とドグ前歯３０ｂ１を係合させることができる。
【０１１０】
一方、制御部１０は、スリーブ３６に加える推力をＦ２に増加させた後のストローク位置の時間変化量が予め決められた閾値を越える場合（ステップＳ２１２  ＹＥＳ）、ステップＳ２０７〜Ｓ２０８に示すように、制御部１０は、所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した時間が経過する時までの間は、第１の推力Ｆ１をスリーブ３６の周方向に対して垂直方向にスリーブ３６の高歯３６ａ１に加えるよう軸動装置４０を制御する。そして、ステップＳ２０９〜Ｓ２１０に示すように、制御部１０は、所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した時間が経過した時から所要時間Ｔ１が経過する時までの間、スリーブ３６の周方向に対して垂直方向に第２の推力Ｆ２を高歯３６ａ１に加えるよう軸動装置４０を制御する。これにより、ストローク位置の時間変化量が閾値を越える場合、スリーブ３６の高歯３６ａ１は磨耗している状態であるから、高歯３６ａ１に第２の推力Ｆ２をかけることにより、高歯３６ａ１とドグ前歯３０ｂ１の側面との接触時の衝撃力で高歯３６ａ１がドグ前歯３０ｂ１を乗り越えないので、高歯３６ａ１とドグ前歯３０ｂ１を係合させることができる。
【０１１１】
なお、本実施形態では、スリーブ３６と第３クラッチリング３０が回転同期したか否かの判定は、スリーブ３６と第３クラッチリング３０との回転数差の減少勾配を用いて行われたが、これに限ったものではない。スリーブ３６と第３クラッチリング３０が回転同期したか否かの判定は、ストローク位置センサ３８によって検出されたストローク位置を用いて行われてもよい。ここで、ストローク位置センサ３８は、スリーブ３６の高歯３６ａ１の入力シャフト２４または出力シャフト４２の軸方向の位置であるストローク位置を検出する。  
【０１１２】
以上、本実施形態に係るドグクラッチ制御システムにおいて、制御部１０は、ドグ後歯３０ｂ２の端面に沿ってスリーブ３６の内歯３６ａが第３クラッチリング３０の周方向に移動していくときに、歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０から離れたタイミングと、相対速度ｄｖと歯溝間の間隔Ｌｄｏｇとを用いて決まる次の歯溝に対向する位置まで到達するまでの所要時間とに応じたタイミングで、スリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にスリーブ３６に加える推力を第１の推力Ｆ１から第２の推力Ｆ２に増加させるよう軸動装置４０を制御する。
【０１１３】
これにより、スリーブ３６の内歯３６ａが第３クラッチリング３０の歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０に対向する位置にあるときスリーブ３６の周方向に対して垂直な方向にスリーブ３６に加える推力が増加するので、スリーブ３６の内歯３６ａが歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０に挿入する可能性が上昇する。そのため、平均的に変速に要する時間を短縮することができる。
【０１１４】
なお、本実施形態では、離隔検出部の一例として、ストローク位置センサ３８について説明したが、離隔検出部は、ストローク位置センサ３８だけに限ったものではない。図１５のＣ１、Ｃ２及びＣ３に示すように、スリーブ回転数は、スリーブ３６の内歯３６ａの先端が歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０に一旦入って抜けるときに、単位時間あたりに急減する量が大きい。よって、離隔検出部は、インプット回転数検出センサ３９であってもよく、インプット回転数検出センサ３９は、スリーブ回転数の単位時間あたりの変化量から、スリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０から離れることを検出することができる。また、離隔検出部は、アウトプット回転数検出センサ４９でもよく、アウトプット回転数検出センサ４９は、スリーブ回転数の単位時間あたりの変化量から、スリーブ３６の内歯３６ａがドグ後歯３０ｂ２に隣接する歯溝３０ｂ８、３０ｂ１０から離れることを検出することができる。
【０１１５】
また、本実施形態では、制御部１０は、スリーブ３６に加える推力をＦ２に増加させた後のストローク位置の時間変化量によらず、次の機会に与える第２の推力Ｆ２を一定としたが、これに限ったものではなく、ストローク位置の時間変化量に応じて、第２の推力Ｆ２を変更してもよい。例えば、制御部１０は、スリーブ３６に加える推力をＦ２に増加させた後のストローク位置の時間変化量に応じて、所要時間Ｔ１から所定の時間Ｔａを差分した時間（Ｔ１−Ｔａ）が経過した時から所要時間Ｔ１が経過する時までの間に、第３クラッチリング３０の周方向に対して垂直方向にスリーブ３６の高歯３６ａ１に加える第２の推力Ｆ２を変更するよう軸動装置４０を制御してもよい。具体的には、制御部１０は、ストローク位置の時間変化量が大きくなるほど、第２の推力Ｆ２が大きくなるよう軸動装置４０を制御してもよい。ストローク位置の時間変化量が大きくなるほど磨耗幅が大きくなることが想定されるが、ストローク位置の時間変化量が大きく推力Ｆ２が大きくなるので、磨耗幅が大きくなっても、スリーブ３６の高歯３６ａ１が、ドグ後歯３０ｂ２の間の歯溝３０ｂ８またはドグ後歯３０ｂ１とドグ後歯３０ｂ２の間の歯溝３０ｂ１０に嵌合する確率を維持することができる。
【０１１６】
なお、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】
【０１１７】
１０・・・制御部、１３・・・自動変速機（ドグクラッチ制御システム）、２２・・・ハウジング、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、３０ｂ３・・・面取り部（クラッチ前歯の面取部）、３０ｂ６・・・端面（クラッチ後歯の前端面）、３０ｂ８、３０ｂ１０・・・歯溝、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、３６ａ５・・・歯溝（スプラインの歯溝）、３８・・・ストローク位置センサ（離隔検出部）、３９・・・インプット回転数検出センサ、４０・・・軸動装置、４０ａ・・・シフトフォーク、４０ｂ・・・フォークシャフト、４２・・・出力軸（出力シャフト）、４９・・・アウトプット回転数検出センサ、５８・・・シフトディテント機構、６０・・・位置決め凹部、６０ＳＬ・・・左停止位置決め凹部、６０ＳＲ・・・右停止位置決め凹部、６１ａ，６１ｂ・・・傾斜面、６２・・・ロック部材、７０・・・傾斜面の端縁（頂部）、８０・・・相対速度検出部、１０１・・・入力部、１０２・・・記憶部、１０３・・・出力部、１０４・・・ＣＰＵ、ＦＥ・・・前端面（ドグクラッチ部の前端面）、ＲＥ・・・後端位置、ＳＣＬ・・・軸線（回転軸線）、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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