(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成され且つ前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比が異なる予め定められた複数の変速段と、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成されないニュートラル段とを有する、トルクコンバータを備えていない変速機と、
前記動力源の出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装されたクラッチであってクラッチが伝達し得るトルクの最大値であるクラッチトルクを調整可能なクラッチと、
前記クラッチを制御して前記クラッチトルクを調整する第１アクチュエータと、
前記変速機を制御して前記複数の変速段及び前記ニュートラル段のうちから実現される変速段を変更する第２アクチュエータと、
前記車両の走行状態に基づいて、前記動力源の出力軸の駆動トルクである動力源駆動トルク、前記クラッチトルク、前記第１アクチュエータ、及び前記第２アクチュエータを制御する制御手段と、
を備えた車両の動力伝達制御装置であって、
前記変速機は、
それぞれが前記変速機の入力軸又は出力軸に相対回転不能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤと、
それぞれが前記変速機の入力軸又は出力軸に相対回転可能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の変速段のそれぞれに対応し且つ対応する変速段の固定ギヤと常時歯合し、それぞれの側面にドグ歯が設けられた複数の遊転ギヤと、
それぞれが前記変速機の入力軸及び出力軸のうち対応する１つ又は複数の前記遊転ギヤが設けられた対応する軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられるとともに、それぞれが前記対応する軸に対して前記対応する遊転ギヤを相対回転不能に固定するために前記対応する遊転ギヤのドグ歯と係合可能なドグ歯を備えた複数のスリーブと、
を備え、
前記複数の変速段のうち前記減速比が最も大きい最低速段及び前記減速比が最も小さい最高速段のそれぞれは、対応する前記遊転ギヤと対応する前記スリーブとの間にシンクロメッシュ機構が設けられたシンクロ段であり、前記複数の変速段のうち前記最低速段及び前記最高速段以外の変速段のそれぞれは、前記シンクロメッシュ機構が設けられていないノンシンクロ段であり、
前記複数のスリーブのそれぞれがそのスリーブのドグ歯が対応する前記遊転ギヤのドグ歯と係合しない中立位置にある状態において前記ニュートラル段が実現され、前記複数のスリーブのうちの何れか一つがそのスリーブのドグ歯が対応する１つの前記遊転ギヤのドグ歯と係合する噛合位置にある状態において、前記複数の変速段のうち前記対応する一つの遊転ギヤに対応する変速段が実現され、
前記第２アクチュエータが前記複数のスリーブのそれぞれの軸方向の位置を制御することによって、前記実現される変速段が変更されるように構成され、
前記各シンクロメッシュ機構は、
対応する前記スリーブのドグ歯と係合可能なドグ歯を備えたシンクロナイザリングと、
対応する前記スリーブが前記中立位置にあるときには前記シンクロナイザリングを対応する前記遊転ギヤに向けて押圧せず、対応する前記スリーブが前記中立位置から前記噛合位置に向けて移動する過程において前記シンクロナイザリングを対応する前記遊転ギヤに向けて押圧可能な中間部材と、を備え、
前記各シンクロメッシュ機構は、
対応する前記スリーブが前記中立位置から前記噛合位置まで移動する過程において、対応する前記スリーブが、
そのスリーブのドグ歯が前記シンクロナイザリングのドグ歯及び対応する前記遊転ギヤのドグ歯の両方に係合しないとともに、前記中間部材が前記シンクロナイザリングを対応する前記遊転ギヤに向けて押圧することによって前記シンクロメッシュ機構が作動するインデックス位置を経由し、その後、
そのスリーブのドグ歯が前記シンクロナイザリングのドグ歯と係合し且つ対応する前記遊転ギヤのドグ歯と係合しないとともに、前記中間部材が前記シンクロナイザリングを対応する前記遊転ギヤに向けて押圧することによって前記シンクロメッシュ機構が作動するボーク位置を経由するように構成され、
前記制御手段は、
前記車両の走行状態に基づいて変速要求が発生した場合に、前記実現される変速段を前記変速要求に基づいて変更するように構成され、
前記制御手段は、
前記実現される変速段を、前記複数の変速段及び前記ニュートラル段のうちの何れか一つから前記ノンシンクロ段に変更する際、この変速が、前記変速機の入力軸の回転速度を、変速後の変速段が実現された状態における前記車両の速度に対応する同期回転速度に近づけるために、前記変速機の入力軸の回転速度を減少する必要があるか又は増大する必要があるかを判定し、
前記変速機の入力軸の回転速度を減少する必要があると判定された場合、前記ニュートラル段が実現され且つ前記クラッチトルクがゼロに維持された状態において、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置及び／又は前記ボーク位置に制御して前記最高速段の前記シンクロメッシュ機構を作動させることによって前記変速機の入力軸の回転速度を減少し、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置に維持した状態で前記変速機の入力軸の回転速度が前記同期回転速度に基づく目標回転速度に達したと判定した後、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記中立位置に向けて移動し、変速後の変速段に対応する前記スリーブを前記噛合位置に移動することによって変速後の変速段の前記遊転ギヤと係合させ、次いで、前記クラッチトルクをゼロから増大するように構成され、
前記変速機の入力軸の回転速度を増大する必要があると判定された場合、前記ニュートラル段が実現され且つ前記クラッチトルクがゼロに維持された状態において、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置及び／又は前記ボーク位置に制御して前記最低速段の前記シンクロメッシュ機構を作動させることによって前記変速機の入力軸の回転速度を増大し、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置に維持した状態で前記変速機の入力軸の回転速度が前記同期回転速度に基づく目標回転速度に達したと判定した後、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記中立位置に向けて移動し、変速後の変速段に対応する前記スリーブを前記噛合位置に移動することによって変速後の変速段の前記遊転ギヤと係合させ、次いで、前記クラッチトルクをゼロから増大するように構成された、車両の動力伝達制御装置。
【請求項２】
車両の動力源の出力軸から動力が入力される入力軸と、前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸とを備え、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成され且つ前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である減速比が異なる予め定められた複数の変速段と、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が形成されないニュートラル段とを有する、トルクコンバータを備えていない変速機と、
前記動力源の出力軸と前記変速機の入力軸との間に介装されたクラッチであってクラッチが伝達し得るトルクの最大値であるクラッチトルクを調整可能なクラッチと、
前記クラッチを制御して前記クラッチトルクを調整する第１アクチュエータと、
前記変速機を制御して前記複数の変速段及び前記ニュートラル段のうちから実現される変速段を変更する第２アクチュエータと、
前記車両の走行状態に基づいて、前記動力源の出力軸の駆動トルクである動力源駆動トルク、前記クラッチトルク、前記第１アクチュエータ、及び前記第２アクチュエータを制御する制御手段と、
を備えた車両の動力伝達制御装置であって、
前記変速機は、
それぞれが前記変速機の入力軸又は出力軸に相対回転不能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤと、
それぞれが前記変速機の入力軸又は出力軸に相対回転可能に設けられるとともに、それぞれが前記複数の変速段のそれぞれに対応し且つ対応する変速段の固定ギヤと常時歯合し、それぞれの側面にドグ歯が設けられた複数の遊転ギヤと、
それぞれが前記変速機の入力軸及び出力軸のうち対応する１つ又は複数の前記遊転ギヤが設けられた対応する軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられるとともに、それぞれが前記対応する軸に対して前記対応する遊転ギヤを相対回転不能に固定するために前記対応する遊転ギヤのドグ歯と係合可能なドグ歯を備えた複数のスリーブと、
を備え、
前記複数の変速段のうち前記減速比が最も大きい最低速段及び前記減速比が最も小さい最高速段のそれぞれは、対応する前記遊転ギヤと対応する前記スリーブとの間にシンクロメッシュ機構が設けられたシンクロ段であり、前記複数の変速段のうち前記最低速段及び前記最高速段以外の変速段のそれぞれは、前記シンクロメッシュ機構が設けられていないノンシンクロ段であり、
前記複数のスリーブのそれぞれがそのスリーブのドグ歯が対応する前記遊転ギヤのドグ歯と係合しない中立位置にある状態において前記ニュートラル段が実現され、前記複数のスリーブのうちの何れか一つがそのスリーブのドグ歯が対応する１つの前記遊転ギヤのドグ歯と係合する噛合位置にある状態において、前記複数の変速段のうち前記対応する一つの遊転ギヤに対応する変速段が実現され、
前記第２アクチュエータが前記複数のスリーブのそれぞれの軸方向の位置を制御することによって、前記実現される変速段が変更されるように構成され、
前記各シンクロメッシュ機構は、
対応する前記スリーブのドグ歯と係合可能なドグ歯を備えたシンクロナイザリングと、
対応する前記スリーブが前記中立位置にあるときにそのスリーブに設けられたキー溝に係合するキーと、
前記キーを前記キー溝に向けて押圧するスプリングと、を備え、
前記各シンクロメッシュ機構は、
対応する前記スリーブが前記中立位置から前記噛合位置まで移動する過程において、対応する前記スリーブが、
そのスリーブのドグ歯が前記シンクロナイザリングのドグ歯及び対応する前記遊転ギヤのドグ歯の両方に係合しないとともに、前記キーの側面が前記シンクロナイザリングを対応する前記遊転ギヤに向けて押圧することによって前記シンクロメッシュ機構が作動するインデックス位置を経由し、その後、
そのスリーブのドグ歯が前記シンクロナイザリングのドグ歯と係合し且つ対応する前記遊転ギヤのドグ歯と係合しないとともに、前記キーの側面が前記シンクロナイザリングを対応する前記遊転ギヤに向けて押圧することによって前記シンクロメッシュ機構が作動するボーク位置を経由するように構成され、
前記制御手段は、
前記車両の走行状態に基づいて変速要求が発生した場合に、前記実現される変速段を前記変速要求に基づいて変更するように構成され、
前記制御手段は、
前記実現される変速段を、前記複数の変速段及び前記ニュートラル段のうちの何れか一つから前記ノンシンクロ段に変更する際、この変速が、前記変速機の入力軸の回転速度を、変速後の変速段が実現された状態における前記車両の速度に対応する同期回転速度に近づけるために、前記変速機の入力軸の回転速度を減少する必要があるか又は増大する必要があるかを判定し、
前記変速機の入力軸の回転速度を減少する必要があると判定された場合、前記ニュートラル段が実現され且つ前記クラッチトルクがゼロに維持された状態において、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置及び／又は前記ボーク位置に制御して前記最高速段の前記シンクロメッシュ機構を作動させることによって前記変速機の入力軸の回転速度を減少し、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置に維持した状態で前記変速機の入力軸の回転速度が前記同期回転速度に基づく目標回転速度に達したと判定した後、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記中立位置に向けて移動し、変速後の変速段に対応する前記スリーブを前記噛合位置に移動することによって変速後の変速段の前記遊転ギヤと係合させ、次いで、前記クラッチトルクをゼロから増大するように構成され、
前記変速機の入力軸の回転速度を増大する必要があると判定された場合、前記ニュートラル段が実現され且つ前記クラッチトルクがゼロに維持された状態において、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置及び／又は前記ボーク位置に制御して前記最低速段の前記シンクロメッシュ機構を作動させることによって前記変速機の入力軸の回転速度を増大し、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置に維持した状態で前記変速機の入力軸の回転速度が前記同期回転速度に基づく目標回転速度に達したと判定した後、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記中立位置に向けて移動し、変速後の変速段に対応する前記スリーブを前記噛合位置に移動することによって変速後の変速段の前記遊転ギヤと係合させ、次いで、前記クラッチトルクをゼロから増大するように構成された、車両の動力伝達制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記制御手段は、
前記実現される変速段を、前記複数の変速段のうちの何れか一つの変速段から前記ノンシンクロ段に変更する際、この変速が、前記減速比が減少するシフトアップ及び前記減速比が増大するシフトダウンの何れに対応するかを判定し、
前記シフトアップと判定された場合、前記クラッチトルクをゼロまで低減し、前記クラッチトルクがゼロに維持された状態において、変速前の変速段の前記遊転ギヤと係合している前記スリーブを前記中立位置に移動することによって前記係合を解除して前記ニュートラル段を実現し、前記ニュートラル段が実現され且つ前記クラッチトルクがゼロに維持された状態において、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置及び／又は前記ボーク位置に制御して前記最高速段の前記シンクロメッシュ機構を作動させることによって前記変速機の入力軸の回転速度を減少し、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置に維持した状態で前記変速機の入力軸の回転速度が前記同期回転速度に基づく目標回転速度に達したと判定した後、前記最高速段に対応する前記スリーブを前記中立位置に向けて移動し、変速後の変速段に対応する前記スリーブを前記噛合位置に移動することによって変速後の変速段の前記遊転ギヤと係合させ、次いで、前記クラッチトルクをゼロから増大するように構成され、
前記シフトダウンと判定された場合、前記クラッチトルクをゼロまで低減し、前記クラッチトルクがゼロに維持された状態において、変速前の変速段の前記遊転ギヤと係合している前記スリーブを前記中立位置に移動することによって前記係合を解除して前記ニュートラル段を実現し、前記ニュートラル段が実現され且つ前記クラッチトルクがゼロに維持された状態において、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置及び／又は前記ボーク位置に制御して前記最低速段の前記シンクロメッシュ機構を作動させることによって前記変速機の入力軸の回転速度を増大し、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記インデックス位置に維持した状態で前記変速機の入力軸の回転速度が前記同期回転速度に基づく目標回転速度に達したと判定した後、前記最低速段に対応する前記スリーブを前記中立位置に向けて移動し、変速後の変速段に対応する前記スリーブを前記噛合位置に移動することによって変速後の変速段の前記遊転ギヤと係合させ、次いで、前記クラッチトルクをゼロから増大するように構成された、車両の動力伝達制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記同期回転速度に基づく目標回転速度は、前記同期回転速度に所定回転速度を加えた回転速度、又は、前記同期回転速度から所定回転速度を減じた回転速度である、車両の動力伝達制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記複数の変速段の全てが、前記車両の走行時に選択され得る変速段であり、
前記最低速段は、前記車両の走行時に選択され得る複数の変速段のうちで前記減速比が最も大きい変速段であり、前記最高速段は、前記車両の走行時に選択され得る複数の変速段のうちで前記減速比が最も小さい変速段である、車両の動力伝達制御装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の車両の動力伝達制御装置において、
前記複数の変速段のうち前記最低速段及び最高速段を除く全ての変速段が、前記車両の走行時に選択され得る変速段であり、前記最低速段及び最高速段が前記車両の走行時に選択され得ない変速段であり、
前記最低速段は、前記車両の走行時に選択され得る複数の変速段のうちで前記減速比が最も大きい変速段より前記減速比が大きい変速段であり、前記最高速段は、前記車両の走行時に選択され得る複数の変速段のうちで前記減速比が最も小さい変速段より前記減速比が小さい変速段である、車両の動力伝達制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の動力伝達制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の変速段を有し且つトルクコンバータを備えていない変速機と、内燃機関の出力軸と変速機の入力軸との間に介装されてクラッチトルク（クラッチが伝達し得るトルクの最大値）を調整可能なクラッチと、車両の走行状態に応じてアクチュエータを用いてクラッチトルク及び変速機の変速段を制御する制御手段と、を備えた動力伝達制御装置が開発されてきている（例えば、特許文献１を参照）。係る動力伝達制御装置は、オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）とも呼ばれる。
【０００３】
近年、ＡＭＴであって、変速機としてシンクロナイザリングを含むシンクロメッシュ機構が設けられていないタイプのもの（ノンシンクロトランスミッションとも呼ばれる。）が用いられた構成が開発されてきている。ノンシンクロトランスミッションは、シンクロメッシュ機構が設けられた変速機と比べて、シンクロナイザリングの省略に起因して、変速機の全長が短い、シンクロナイザリングの回転に係る摩擦損失が発生しない、並びに、変速機の重量が軽い、などの利点を有する。
【０００４】
ノンシンクロトランスミッションの変速においては、変速ショック（変速に起因する車両の前後加速度の急激な変化）を抑制するため、変速前の変速段の遊転ギヤと係合しているスリーブを「中立位置」に移動することによって前記係合を解除してニュートラル段を実現した後、シンクロメッシュ機構に代わる何等かの手段を用いて、変速機の入力軸の回転速度を「同期回転速度」に近づくように調整し、変速機入力軸の回転速度が「同期回転速度」（或いは、その近傍）に維持された状態にて、変速後の変速段に対応するスリーブを「噛合位置」に移動することによって同スリーブを変速後の変速段の遊転ギヤと係合させる必要がある。ここで、「同期回転速度」とは、「変速後の変速段が実現された状態における車両の速度に対応する変速機の入力軸の回転速度」を指す。以下、変速機入力軸の回転速度を「同期回転速度」に一致することを「同期」と呼び、変速機入力軸の回転速度を「同期回転速度」に近づくように変更・調整することを、「同期を行う」、「同期する」、「同期中」などと呼ぶ（以下、本明細書において同じ）。
【０００５】
上記文献に記載されたＡＭＴでは、変速機入力軸の回転速度の同期を行うため、「複数の変速段のうち減速比が最も大きい最低速段及び減速比が最も小さい最高速段のそれぞれが、シンクロメッシュ機構が設けられたシンクロ段であり、残りの変速段のそれぞれが、シンクロメッシュ機構が設けられていないノンシンクロ段である構成」が採用されている。即ち、変速機が有する１つ又は複数のノンシンクロ段の減速比は、最高速段の減速比より大きく且つ最低速段の減速比より小さい。
【０００６】
上記構成では、実現される変速段を、複数の変速段及びニュートラル段のうちの何れか一つからノンシンクロ段に変更する際、この変速が、変速機の入力軸の回転速度を「同期回転速度」に近づけるために、変速機の入力軸の回転速度を減少する必要があるか又は増大する必要があるかが判定される。典型的には、実現される変速段を、「複数の変速段のうちの何れか一つの変速段」から「ノンシンクロ段」に変更する際、この変速が、減速比が減少するシフトアップ及び減速比が増大するシフトダウンの何れに対応するかが判定される。
【０００７】
変速機の入力軸の回転速度を減少（増大）する必要があると判定された場合（典型的には、シフトアップ（シフトダウン）と判定された場合）、クラッチトルクをゼロまで低減し（且つ、内燃機関の駆動トルクをゼロ、或いは微小値まで低減し）、クラッチトルクがゼロに維持された状態において、変速前の変速段の遊転ギヤと係合しているスリーブを「中立位置」に移動することによって前記係合を解除してニュートラル段が実現される。次いで、ニュートラル段が実現され且つクラッチトルクがゼロに維持された状態において、最高速段（最低速段）に対応するスリーブを「中立位置と噛合位置との間であり且つスリーブと対応する遊転ギヤとが係合しない位置」に移動して最高速段（最低速段）のシンクロメッシュ機構が作動させられる。これにより、変速機の入力軸の回転速度が「同期回転速度」に近づくように減少（増大）させられる。
【０００８】
変速機の入力軸の回転速度が「同期回転速度」に基づく目標回転速度に達したと判定された後（同期完了判定がなされた後）、最高速段（最低速段）に対応するスリーブが「中立位置」に向けて移動させられる。同時に（或いは、その後）、変速後の変速段に対応するスリーブを「噛合位置」に移動することによって変速後の変速段の遊転ギヤと係合させ、次いで、クラッチトルク（及び、内燃機関の駆動トルク）がゼロから増大させられる。
【０００９】
一般に、シフトアップの場合、変速機の入力軸の回転速度を同期するために同回転速度を減少する必要があり、シフトダウンの場合、変速機の入力軸の回転速度を同期するために同回転速度を増大する必要がある。上記構成では、ノンシンクロ段へのシフトアップの場合、変速機の入力軸の回転速度を減少するために、「変速後のノンシンクロ段より減速比が小さいシンクロ段である最高速段」のシンクロメッシュ機構が活用され、ノンシンクロ段へのシフトダウンの場合、変速機の入力軸の回転速度を増大するために、「変速後のノンシンクロ段より減速比が大きいシンクロ段である最低速段」のシンクロメッシュ機構が活用される。換言すれば、シンクロ段である最高速段及び最低速段のシンクロメッシュ機構が、ノンシンクロ段への変速時において変速機の入力軸の回転速度を減少・増大させる手段として活用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−２３１８６５号公報
【発明の概要】
【００１１】
通常、最高速段及び最低速段の各シンクロメッシュ機構は、「対応するスリーブのドグ歯と係合可能なドグ歯を備えたシンクロナイザリング」と、「対応するスリーブが中立位置にあるときにそのスリーブに設けられたキー溝に係合するキー」と、「キーをキー溝に向けて押圧するスプリング」と、を備える。
【００１２】
加えて、各シンクロメッシュ機構は、対応するスリーブが「中立位置」から「噛合位置」まで移動する過程において、対応するスリーブが、「インデックス位置」を経由し、その後、「ボーク位置」を経由するように構成される。ここで、「インデックス位置」とは、「そのスリーブのドグ歯がシンクロナイザリングのドグ歯及び対応する遊転ギヤのドグ歯の両方に係合しないとともに、キーの側面がシンクロナイザリングを対応する遊転ギヤに向けて押圧することによってシンクロメッシュ機構が作動する位置」である。「ボーク位置」とは、「そのスリーブのドグ歯がシンクロナイザリングのドグ歯と係合し且つ対応する遊転ギヤのドグ歯と係合しないとともに、キーの側面がシンクロナイザリングを対応する遊転ギヤに向けて押圧することによってシンクロメッシュ機構が作動する位置」である。
【００１３】
上記文献に記載されたＡＭＴでは、同期を行うために最高速段又は最低速段のシンクロメッシュ機構を作動させる際、上述のように、対応するスリーブが「中立位置と噛合位置との間であり且つスリーブと対応する遊転ギヤとが係合しない位置」に調整される。ここで、本発明者は、同期中にスリーブを具体的にどの位置に調整すればよいかに着目した。
【００１４】
本発明者は、同期中に調整されるスリーブの位置によって、上記「同期完了判定」がなされた後における変速機の入力軸の回転速度の推移が大きく異なることを見出した。変速ショックの抑制のためには、上記「同期完了判定」がなされた後にて変速機の入力軸の回転速度が「同期回転速度」から大きく乖離しないように、同期中にて調整されるスリーブの位置を決定することが望ましい。
【００１５】
本発明の目的は、車両の動力伝達制御装置であって、ノンシンクロ段への変速時において、上記「同期完了判定」がなされた後にて変速機の入力軸の回転速度が「同期回転速度」から大きく乖離しないものを提供することにある。
【００１６】
本発明に係る動力伝達制御装置では、上記文献に記載されたＡＭＴと同様、複数の変速段のうち減速比が最も大きい最低速段及び減速比が最も小さい最高速段のそれぞれが、シンクロメッシュ機構が設けられたシンクロ段であり、残りの変速段のそれぞれが、シンクロメッシュ機構が設けられていないノンシンクロ段である構成が採用されている。
【００１７】
本発明に係る動力伝達制御装置の特徴は、同期中において、最高速段又は最低速段に対応するスリーブを上記「インデックス位置」に維持してシンクロメッシュ機構を作動させることにある。これによれば、例えば、スリーブを上記「ボーク位置」に維持する場合と比べて、上記「同期完了判定」がなされた後において、変速機の入力軸の回転速度が「同期回転速度」（或いは、その近傍）に維持され易いことが判明した（この点については後に詳述する）。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る車両の動力伝達制御装置の実施形態を搭載した車両の概略構成図である。
【図２】図１に示した変速機の概略構成図である。
【図３】図２に示したスリーブＳ１の周りのドグ歯の位置関係を模式的に示した図である。
【図４】図２に示したスリーブＳ２の周りのドグ歯の位置関係を模式的に示した図である。
【図５】図２に示したスリーブＳ３の周りのドグ歯の位置関係を模式的に示した図である。
【図６】図１に示したクラッチについての「ストローク−トルク特性」を規定するマップを示したグラフである。
【図７】車速及びアクセル開度と、シフト位置との関係を規定したマップを示したグラフである。
【図８】スリーブＳ３が中立位置にある場合における５速のシンクロメッシュ機構の概略構成図である。
【図９】スリーブＳ３がインデックス位置にある場合における図８に対応する図である。
【図１０】スリーブＳ３がボーク位置にある場合における図８に対応する図である。
【図１１】スリーブＳ３が完全噛合位置にある場合における図８に対応する図である。
【図１２】変速要求があった場合における変速作動に係る処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】図１２のステップ１２３０の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１４】比較例について、ノンシンクロ段へのシフトアップ要求があった場合における変速作動の一例を示したタイムチャートである。
【図１５】比較例について、ノンシンクロ段へのシフトダウン要求があった場合における変速作動の一例を示したタイムチャートである。
【図１６】本実施形態についての図１４に対応するタイムチャートである。
【図１７】本実施形態についての図１５に対応するタイムチャートである。
【図１８】本実施形態の変形例を搭載した車両の図１に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明による車両の動力伝達制御装置の実施形態（本実施形態）について図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
（構成）
図１は、本実施形態を搭載した車両の概略構成を示している。この車両は、動力源として内燃機関を備え、且つ、トルクコンバータを備えない変速機とクラッチとを使用した所謂オートメイティッド・マニュアル・トランスミッション（ＡＭＴ）を備えた車両である。
【００２１】
この車両は、エンジンＥ／Ｇと、変速機Ｔ／Ｍと、クラッチＣ／Ｄとを備えている。Ｅ／Ｇは、周知の内燃機関の１つであり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。Ｅ／Ｇの出力軸Ａ１は、フライホイールＦ／Ｗ、及び、クラッチＣ／Ｄを介して、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２と接続されている。
【００２２】
変速機Ｔ／Ｍは、前進用の複数（例えば、５つ）の変速段（シフト位置）、後進用の１つの変速段（シフト位置）、及びニュートラル段を有するトルクコンバータを備えない周知の有段変速機の１つである。Ｔ／Ｍの出力軸Ａ３は、ディファレンシャルＤ／Ｆを介して車両の駆動輪と接続されている。
【００２３】
図２に示すように、Ｔ／Ｍは、複数の固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉと、複数の遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏと、複数の円筒状のスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３と、を備える。固定ギヤＧ１ｉ、Ｇ２ｉ、Ｇ３ｉ、Ｇ４ｉ、Ｇ５ｉのそれぞれは、入力軸Ａ２に相対回転不能に設けられ、前進用の複数の走行用変速段のそれぞれに対応している。遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏのそれぞれは、出力軸Ａ３に相対回転可能に設けられ、前進用の複数の走行用変速段のそれぞれに対応している。遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏのそれぞれは、対応する固定ギヤと常時歯合するとともに、側面のピースにドグ歯が設けられている。スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３のそれぞれは、出力軸Ａ３に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられ、出力軸Ａ３に対して対応する遊転ギヤを相対回転不能に固定するために対応する遊転ギヤのドグ歯と係合可能なドグ歯を備える。
【００２４】
図２に示すように、Ｔ／Ｍの複数の走行用変速段（１速〜５速）のうち、減速比が最も大きい最低速段（１速）及び減速比が最も小さい最高速段（５速）のそれぞれが、「シンクロナイザリングを含むシンクロメッシュ機構」が設けられたシンクロ段であり、残りの変速段（２速、３速、４速）のそれぞれが、シンクロメッシュ機構が設けられていないノンシンクロ段である。
【００２５】
図３、図４、及び図５は、それぞれ、スリーブＳ１、スリーブＳ２、及びスリーブＳ３の周りのドグ歯の位置関係を模式的に示す。図３〜図５から理解できるように、各スリーブには、周方向において等間隔で配置され且つそれぞれが軸方向に延びる複数のドグ歯（スプライン。典型的には、内歯）が出力軸Ａ３と同軸的に形成されている。各遊転ギヤのピースには、周方向において対応するスリーブのドグ歯の間隔と同じ等間隔で配置され且つそれぞれが軸方向に延び且つ対応するスリーブのドグ歯と係合可能な複数のドグ歯（スプライン。典型的には、外歯）が出力軸Ａ３と同軸的に形成されている。
【００２６】
各シンクロ段（１速、及び、５速）については、更に、対応するスリーブと対応する遊転ギヤとの間に、シンクロナイザリング（ＳＮＲ１、及び、ＳＮＲ５）が設けられている。各シンクロナイザリング（ＳＮＲ１、ＳＮＲ５）には、周方向において対応するスリーブのドグ歯の間隔と同じ等間隔で配置され且つそれぞれが軸方向に延び且つ対応するスリーブのドグ歯と係合可能な複数のドグ歯（スプライン。典型的には、外歯）が出力軸Ａ３と同軸的に形成されている。
【００２７】
各スリーブ（Ｓ１、Ｓ３）の複数のドグ歯における「対応するシンクロ段側の軸方向先端部」の位置は、軸方向において同じであり、且つ、前記複数のドグ歯の軸方向先端部には、それぞれ、チャンファ面が形成されている。
【００２８】
これに伴い、各シンクロナイザリング（ＳＮＲ１、ＳＮＲ５）の複数のドグ歯における「対応するスリーブ側の軸方向先端部」の位置も、軸方向において同じであり、且つ、前記複数のドグ歯の軸方向先端部にも、それぞれ、チャンファ面が形成されている。また、各シンクロ段に対応する遊転ギヤ（Ｇ１ｏ、Ｇ５ｏ）の複数のドグ歯における「対応するスリーブ側の軸方向先端部」の位置も、軸方向において同じであり、且つ、前記複数のドグ歯の軸方向先端部にも、それぞれ、チャンファ面が形成されている。なお、シンクロ段におけるシンクロメッシュ機構の具体的な構成、及び作動については後述する。
【００２９】
各スリーブ（Ｓ１、Ｓ２）の複数のドグ歯における「対応するノンシンクロ段側の軸方向先端部」については、対応する遊転ギヤに向けて相対的に突出する歯（以下、「長歯」と呼ぶ）と、相対的に突出しない歯（以下、「短歯」と呼ぶ）とが、周方向において交互に形成されている。これに伴い、各ノンシンクロ段に対応する遊転ギヤ（Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ）の複数のドグ歯における「対応するスリーブ側の軸方向先端部」についても、対応するスリーブに向けて相対的に突出する歯（以下、「噛合歯」と呼ぶ）と、相対的に突出しない歯（以下、「トルク伝達歯」と呼ぶ）とが、周方向において交互に形成されている。
【００３０】
従って、スリーブが中立位置（図３、図４に示す位置）から、ノンシンクロ段の遊転ギヤに向けて軸方向に移動していく過程において、スリーブの長歯の軸方向先端部は、先ず、遊転ギヤの周方向に隣接する噛合歯同士の間の空間に入り込む。これにより、スリーブの長歯が遊転ギヤの噛合歯のみと係合する（これにより、スリーブが遊転ギヤと係合開始する）。その後、スリーブの長歯及び短歯の軸方向先端部が、遊転ギヤの周方向に隣接する噛合歯及びトルク伝達歯の間の空間にそれぞれ入り込む。これにより、スリーブの長歯及び短歯が遊転ギヤの噛合歯及びトルク伝達歯と係合する（これにより、スリーブが遊転ギヤと完全に係合する）。スリーブの「完全噛合位置」は、スリーブの長歯と遊転ギヤのトルク伝達歯との軸方向における噛合長さが所定値（＞０）に達する位置に対応する。
【００３１】
なお、「各スリーブ（Ｓ１、Ｓ２）の複数のドグ歯における「対応するノンシンクロ段側の軸方向先端部」の位置が軸方向において同じであり、且つ、各ノンシンクロ段に対応する遊転ギヤ（Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ）の複数のドグ歯における「対応するスリーブ側の軸方向先端部」の位置も軸方向において同じである」構成が採用されてもよい。また、「各スリーブ（Ｓ１、Ｓ２）の複数のドグ歯における「対応するノンシンクロ段側の軸方向先端部」にチャンファ面がそれぞれ形成され、且つ、各ノンシンクロ段に対応する遊転ギヤ（Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ）の複数のドグ歯における「対応するスリーブ側の軸方向先端部」にもチャンファ面がそれぞれ形成された」構成が採用されてもよい。
【００３２】
スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３のドグ歯のそれぞれが対応する遊転ギヤのドグ歯と係合していない状態では、ニュートラル段が実現される。スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３のうちの何れか一つのドグ歯が対応する１つの遊転ギヤのドグ歯と係合している状態では、その遊転ギヤに対応する変速段が実現される。
【００３３】
Ｔ／Ｍの変速段の変更・設定は、変速機アクチュエータＡＣＴ２（図１を参照）によってスリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３を駆動し、スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３の軸方向位置を制御することで実行される。「実現される変速段」を変更することで、減速比（出力軸Ａ３の回転速度Ｎｏに対する入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉの割合）が調整される。具体的には、「Ｎ」速の「減速比」は、「ＧＮｏの歯数／ＧＮｉの歯数）（Ｎ：１，２，３，４，５）で表される。「１速」から「５速」に向けて、減速比は次第に小さくなっていく。
【００３４】
クラッチＣ／Ｄは、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２に一体回転するように設けられた周知の構成の１つを有する摩擦クラッチディスクである。より具体的には、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１に一体回転するように設けられたフライホイールＦ／Ｗに対して、クラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）が互いに向き合うように同軸的に配置されている。フライホイールＦ／Ｗに対するクラッチＣ／Ｄ（より正確には、クラッチディスク）の軸方向の位置が調整可能となっている。クラッチＣ／Ｄの軸方向位置は、クラッチアクチュエータＡＣＴ１（図１を参照）により調整される。なお、このクラッチＣ／Ｄは、運転者によって操作されるクラッチペダルを備えていない。
【００３５】
以下、クラッチＣ／Ｄの原位置（クラッチディスクがフライホイールから最も離れた位置）からの接合方向（圧着方向）への軸方向の移動量をクラッチストロークと呼ぶ。クラッチＣ／Ｄが「原位置」にあるとき、クラッチストロークが「０」となる。図６に示すように、クラッチストロークを調整することにより、クラッチＣ／Ｄが伝達可能な最大トルク（クラッチトルクＴｃ）が調整される。「Ｔｃ＝０」の状態では、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１と変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２との間で動力が伝達されない。この状態を「分断状態」と呼ぶ。また、「Ｔｃ＞０」の状態では、出力軸Ａ１と入力軸Ａ２との間で動力が伝達される。この状態を「接合状態」と呼ぶ。
【００３６】
本実施形態は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサＳ１と、シフトレバーＳＬの位置を検出するシフト位置センサＳ２と、ブレーキペダルＢＰの操作の有無を検出するブレーキセンサＳ３と、エンジンＥ／Ｇの出力軸Ａ１の回転速度を検出する回転速度センサＳ４と、変速機Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転速度を検出する回転速度センサＳ５と、クラッチＣ／Ｄのクラッチストロークを検出するストロークセンサＳ６と、車両の速度（車速）を検出する車速センサＳ７と、を備えている。
【００３７】
また、本実施形態は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＳ１〜Ｓ７、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、上述のアクチュエータＡＣＴ１、ＡＣＴ２を制御することで、Ｃ／Ｄのクラッチストローク（従って、クラッチトルクＴｃ）、及び、Ｔ／Ｍの「実現される変速段」を制御する。また、ＥＣＵは、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥ／Ｇの出力軸Ａ１の駆動トルクを制御する。
【００３８】
以下、説明の便宜上、Ｅ／Ｇの燃焼により出力軸Ａ１に発生する駆動トルクを「エンジントルクＴｅ」と呼ぶ。Ｔｅは、車両の加速方向について正の値を採り、減速方向について負の値を採るものとする。Ｔｅは、通常（後述する変速作動中を除く）、アクセル開度及び車速等の車両の走行状態に基づいて調整される。
【００３９】
本実施形態では、シフトレバーＳＬが「自動モード」に対応する位置（例えば、Ｄレンジ）にある場合、ＥＣＵ内のＲＯＭに記憶された変速マップ（図７を参照）と、車速及びアクセル開度等の車両の走行状態とに基づいて要求される変速段（選択・実現すべき変速段、以下、「要求変速段」と呼ぶ）が選択される。例えば、現在の車速がαで現在のアクセル開度がβの場合、要求変速段として「３速」が選択される。一方、シフトレバーＳＬが「手動モード」に対応する位置（例えば、Ｍ（マニュアル）レンジ）にある場合、シフトレバーＳＬの位置に基づいて要求変速段が選択される。
【００４０】
変速機Ｔ／Ｍでは、通常、要求変速段と同じ変速段が実現される。要求変速段が変化したとき、「変速要求あり」と判定される。「変速要求あり」と判定された場合、Ｔ／Ｍの変速作動（変速段が変更される際の作動）が行われる。
【００４１】
（シンクロメッシュ機構の構成及び作動）
次に、シンクロ段（１速、５速）におけるシンクロメッシュ機構の具体的な構成及び作動について説明する。１速及び５速のシンクロメッシュ機構の構成及び作動は同じであるので、以下、図８〜図１１を参照しながら、５速のシンクロメッシュ機構の構成及び作動についてのみ説明していく。
【００４２】
図８に示すように、５速のシンクロメッシュ機構は、上述したシンクロナイザリングＳＮＲ５と、キーと、スプリングと、を備える。キーは、出力軸Ａ３に固定されたハブの外周部における周方向の複数箇所（例えば、３箇所）にて、ハブに対して、径方向及び軸方向に相対移動可能且つ周方向に相対回転不能に設けられている。また、キーは、シンクロナイザリングＳＮＲ５に対して、周方向にて、所定の角度（典型的には、周方向に隣接するドグ歯間のピッチに対応する角度より小さい角度）の範囲内でのみ相対回転可能に、ＳＮＲ５と連結されている。キーの外周面には、凸部が設けられている。
【００４３】
スプリングは、ハブの外周部に設けられ、キーを径方向外側に向けて常時付勢している。この結果、図８に示すように、スリーブＳ３が「中立位置」（図８に示す位置）にあるとき、スプリングの付勢力によって、「キーの凸部がスリーブＳ３の内周面に設けられたキー溝に収容された状態」が維持される。スリーブＳ３が「中立位置」にあるとき、スリーブＳ３のドグ歯ｄｓは、シンクロナイザリングＳＮＲ５のドグ歯ｄｒ及び遊転ギヤＧ５ｏのドグ歯ｄｇの両方に係合せず、且つ、キーは、シンクロナイザリングＳＮＲ５と接触していない。
【００４４】
スリーブＳ３の軸方向位置は、「フォークを介してスリーブＳ３と連結されたフォークシャフト」の軸方向位置を制御するアクチュエータＡＣＴ２を制御することによって調整される。アクチュエータＡＣＴ２を制御することによって、スリーブＳ３が「中立位置」（図８を参照）から「完全噛合位置」（図１１を参照）に向けて移動する過程において、スリーブＳ３は、「インデックス位置」（図９を参照）、及び、「ボーク位置」（図１０を参照）を順に経由していく。
【００４５】
スリーブＳ３が「中立位置」から「完全噛合位置」に向けて移動開始すると、スリーブＳ３のキー溝がキーの凸部に対して軸方向に相対移動を開始する。この結果、キーの凸部がキー溝によって径方向内側及び軸方向に押圧されることによって、キーが、スプリングの付勢力に対抗しながら、シンクロナイザリングＳＮＲ５に向けて径方向内側及び軸方向に移動していく。
【００４６】
スリーブＳ３の更なる移動に伴い、キーがＳＮＲ５に接触して、キーがＳＮＲ５を遊転ギヤＧ５ｏに向けて軸方向に押圧すると、遊転ギヤＧ５ｏ（ピース）とＳＮＲ５との間に形成された一対の摩擦係合面（本例では、ＳＮＲ５側の雌型の円錐摩擦係合面と、Ｇ５ｏ側の雄型の円錐摩擦係合面）が互いに押圧される。この結果、キーのＳＮＲ５に対する軸方向の押圧力（従って、一対の摩擦係合面間の軸方向の押圧力）に応じた「摩擦トルク」が発生する。この「摩擦トルク」は、ＳＮＲ５（従って、スリーブＳ３）と、遊転ギヤＧ５ｏと、の間の回転速度差を小さくする方向のトルクである。換言すれば、この「摩擦トルク」の発生により、シンクロメッシュ機構が作動して「同期」が行われる。
【００４７】
本実施形態では、図９に示すように、スリーブＳ３が「インデックス位置」にあるとき、ドグ歯ｄｓがドグ歯ｄｒ（及び、ドグ歯ｄｇ）と未だ係合しない一方で、上述のように、キーがＳＮＲ５を軸方向に押圧することによって「摩擦トルク」が発生している（シンクロメッシュ機構が作動している）。この「インデックス位置」では、ドグ歯ｄｓがドグ歯ｄｒと係合していないので、キーのＳＮＲ５に対する軸方向の押圧力のみに基づいて「摩擦トルク」が発生している。従って、「摩擦トルク」は比較的小さい。
【００４８】
スリーブＳ３が「インデックス位置」から「完全噛合位置」に向けて更に移動すると、図１０に示すように、スリーブＳ３は「ボーク位置」に達する。「ボーク位置」では、ドグ歯ｄｓのチャンファ面がドグ歯ｄｒのチャンファ面と係合している（ドグ歯ｄｇとは未だ係合していない）。従って、ドグ歯ｄｓのチャンファ面がドグ歯ｄｒのチャンファ面を押圧することによって、スリーブＳ３がＳＮＲ５を遊転ギヤＧ５ｏに向けて軸方向に押圧している。即ち、この「ボーク位置」では、キーのみならずスリーブＳ３も、ＳＮＲ５を軸方向に押圧している。従って、「インデックス位置」と比べて、「ボーク位置」では、ＳＮＲ５のＧ５ｏに対する軸方向の押圧力が大きいことによって「摩擦トルク」も大きくなる。
【００４９】
スリーブＳ３が「ボーク位置」から「完全噛合位置」に向けて更に移動すると、ドグ歯ｄｓのチャンファ面がドグ歯ｄｒのチャンファ面と接触しながら同チャンファ面に対して相対的に移動していく。これにより、スリーブＳ３とシンクロナイザリングＳＮＲ５とが僅かに相対回転する。この結果、各ドグ歯ｄｓが、周方向に隣接するドグ歯ｄｒの間の空間に入り込める状態になる。その後、各ドグ歯ｄｓが、周方向に隣接するドグ歯ｄｒの間の空間に入り込んでいく。なお、遅くとも、この時点までには、上述した「摩擦トルク」によって、遊転ギヤＧ５ｏの回転速度がスリーブＳ３の回転速度に既に一致している（スリーブＳ３と遊転ギヤＧ５ｏとの間の回転速度差が既にゼロになっている）。即ち、「同期」が既に完了している。
【００５０】
各ドグ歯ｄｓが周方向に隣接するドグ歯ｄｒの間の空間に入り込んだ後、スリーブＳ３が「完全噛合位置」に向けて更に移動すると、スリーブＳ３が「ドグ歯ｄｓとドグ歯ｄｇとが係合し得る位置」に到達する。ここで、ドグ歯ｄｓとドグ歯ｄｇとの周方向の相対位相が「各ドグ歯ｄｓが周方向に隣接するドグ歯ｄｇの間の空間に入り込める状態」に対応しない場合、ドグ歯ｄｓのチャンファ面がドグ歯ｄｇのチャンファ面と接触しながら同チャンファ面に対して相対的に移動していく。これにより、スリーブＳ３と遊転ギヤＧ５ｏとが僅かに相対回転する。この結果、各ドグ歯ｄｓが周方向に隣接するドグ歯ｄｇの間の空間に入り込める状態になる。その後、各ドグ歯ｄｓが、周方向に隣接するドグ歯ｄｇの間の空間に入り込んでいく。そして、図１１に示すように、スリーブＳ３が「完全噛合位置」に到達する。
【００５１】
なお、スリーブＳ３の位置の制御は、スリーブＳ３と連結された上記フォークシャフトの軸方向位置を検出するセンサ（図示せず）からの信号に基づいて行われる。具体的には、「中立位置」、「インデックス位置」、「ボーク位置」、及び、「完全噛合位置」に対応する上記フォークシャフトの軸方向位置がそれぞれ既知となっている。前記センサからの信号に基づいて、スリーブＳ３が各位置に到達したか否かが判定される。
【００５２】
（変速作動）
上述したように、本実施形態に使用されるＴ／Ｍでは、最低速段（１速）及び最高速段（５速）のそれぞれがシンクロ段であり、残りの変速段（２速、３速、４速）のそれぞれがノンシンクロ段である。１速〜５速のうちの何れか一つの変速段からシンクロ段（１速又は５速）への変速作動では、変速ショック（変速に起因する車両の前後加速度の急激な変化）を抑制するため、変速後の変速段であるシンクロ段が有する上述したシンクロメッシュ機構によって、Ｔ／Ｍの入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉが前記「同期回転速度」に近づく（より好ましくは、一致する）ように調整される（即ち、Ｎｉの同期が行われる）。
【００５３】
一方、１速〜５速のうちの何れか一つの変速段から（シンクロメッシュ機構を備えない）ノンシンクロ段（２速又は３速又は４速）への変速作動では、変速ショックを抑制するため、何等かの手段を用いてＮｉの同期を行う必要がある。
【００５４】
本実施形態では、ノンシンクロ段（２速又は３速又は４速）への変速時、シンクロ段（１速又は５速）が備えるシンクロメッシュ機構を利用してＮｉの同期が行われる。換言すれば、シンクロ段である最低速段（１速）及び最高速段（５速）のシンクロメッシュ機構が、ノンシンクロ段への変速時においてＮｉを減少・増大させる手段として活用される。
【００５５】
本実施形態では、ノンシンクロ段への変速時において最低速段（１速）及び最高速段（５速）のシンクロメッシュ機構を作動させる間に亘って、対応するスリーブ（Ｓ１又はＳ３）を上述した「インデックス位置」に維持する点、に特徴がある。この特徴による作用・効果を説明する準備として、先ず、ノンシンクロ段への変速時において最低速段（１速）及び最高速段（５速）のシンクロメッシュ機構を作動させる間に亘って、対応するスリーブ（Ｓ１又はＳ３）を上述した「ボーク位置」に維持する場合（以下、「比較例」と呼ぶ）について、図１２及び図１３に示すフローチャート、並びに、図１４及び図１５に示すタイムチャートを参照しながら詳細に説明する。
【００５６】
図１２及び図１３は、「変速要求あり」（即ち、要求変速段が変化した）と判定された場合において、ＥＣＵ（具体的には、ＥＣＵの内部のＣＰＵ）からの指令によって実行される変速作動に係る処理の流れを示す。図１４は、比較例において、ノンシンクロ段（２速又は３速又は４速）へのシフトアップ（減速比が減少する変速）に関して「変速要求あり」と判定された場合における変速作動の一例を示す。図１５は、比較例において、ノンシンクロ段（２速又は３速又は４速）へのシフトダウン（減速比が増大する変速）に関して「変速要求あり」と判定された場合における変速作動の一例を示す。以下、先ず、図１４に示す例について、図１２及び図１３に示すフローチャートを参照しながら説明していく。
【００５７】
図１４に示す例（シフトアップ）では、シフトレバーＳＬによって「自動モード」（Ｄレンジ）が選択・維持され、且つ、時刻ｔ１以前にて３速で走行中（加速中）に、時刻ｔ１にて「３速から４速への変速要求」が発生した場合の一例が示されている。時刻ｔ１以前では、エンジントルクＴｅが大きい正の値（大きい加速方向の値）に維持され、クラッチトルクＴｃがＴｅよりも十分に大きい値（例えば、最大値Ｔｍａｘ）に維持され、入力軸Ａ２の回転速度Ｎｉが「３速の同期回転速度」に維持され、スリーブＳ１及びスリーブＳ３が中立位置に位置し、スリーブＳ２が３速の噛合完了位置に位置している。
【００５８】
時刻ｔ１にて「３速から４速への変速要求」が発生すると、図１２に示す処理が開始され、Ｔｃ及びＴｅがゼロまで低減される（ステップ１２１０）。ここで、「Ｔｅ＝０」とは、エンジンＥ／Ｇがアイドリング状態にあることを意味する。この結果、図１４に示す例では、時刻ｔ１以降、Ｔｃ及びＴｅがゼロに向けて減少していく。
【００５９】
時刻ｔ２にてＴｃ及びＴｅがゼロに達すると、Ｔｃ，Ｔｅがゼロに維持された状態（クラッチＣ／Ｄの分断状態）で、変速前噛合スリーブが中立位置まで移動される（図１２のステップ１２２０）。ここで、「変速前噛合スリーブ」とは、変速前の段階で実現されている変速段の遊転ギヤと係合しているスリーブを指す。この結果、図１４に示す例では、時刻ｔ２以降、スリーブＳ２が、３速の噛合完了位置から中立位置に向けて移動していく。Ｔｃ，Ｔｅは、なおもゼロに維持されている。スリーブＳ２が中立位置に移動することにより、ニュートラル段が実現される。
【００６０】
時刻ｔ３にてスリーブＳ２が中立位置に達すると、シンクロ段のシンクロメッシュ機構を利用して、Ｎｉの同期が行われる（図１２のステップ１２３０）。具体的には、図１３に示すように、変速後の変速段がシンクロ段である場合（ステップ１３１０にてＮｏ）、変速後の変速段のシンクロメッシュ機構を利用してＮｉの同期が行われる（ステップ１３２０）。この点について詳細な作動については、従来と同様であるので詳細な説明を省略する。一方、変速後の変速段がノンシンクロ段である場合（ステップ１３１０にてＹｅｓ）において、シフトアップのとき（ステップ１３３０でＹｅｓ）は、最高速段（５速）のシンクロメッシュ機構（具体的には、シンクロナイザリングＳＮＲ５、図２を参照）を利用してＮｉの同期が行われ（ステップ１３４０）、シフトダウンのとき（ステップ１３３０でＮｏ）は、最低速段（１速）のシンクロメッシュ機構（具体的には、シンクロナイザリングＳＮＲ１、図２を参照）を利用してＮｉの同期が行われる（ステップ１３５０）。この結果、図１４に示す例（シフトアップ）では、時刻ｔ３以降、スリーブＳ３が、中立位置から５速の「ボーク位置」（図１０を参照）に向けて移動していく。Ｔｃ，Ｔｅは、なおもゼロに維持されている。
【００６１】
時刻ｔ４にて、スリーブＳ３が「ボーク位置」に達すると、以降、スリーブＳ３が「ボーク位置」に維持される。この状態では、ＳＮＲ５による摩擦トルクが発生する（５速のシンクロメッシュ機構が作動する）ことによって、Ｎｉが、「３速の同期回転速度」から「４速の同期回転速度」（より正確には、「５速の同期回転速度」）に向けて減少していく。Ｎｉが、目標回転速度に達すると、Ｎｉの同期が達成される。この例では、目標回転速度が、「４速の同期回転速度」よりΔＮｔ（一定の正の値）だけ大きい回転速度に設定されている。これは、同期完了判定がなされた後もＳＮＲ５による摩擦トルクが残存する状態が或る期間に亘って維持されることによって、Ｎｉが「５速の同期回転速度」に向けて更に減少していく傾向が不可避的に発生することに基づく。なお、目標回転速度が、「４速の同期回転速度」と同じ回転速度に設定されてもよい。
【００６２】
時刻ｔ５にて、Ｎｉが「目標回転速度」に達すると（同期完了判定がなされると）、スリーブＳ３が「ボーク位置」から「中立位置」まで移動される。同時に、変速後噛合スリーブが、変速後の変速段の噛合完了位置に向けて移動される（図１２のステップ１２４０）。ここで、「変速後噛合スリーブ」とは、変速後の段階で実現される変速段の遊転ギヤと係合するスリーブを指す。この結果、図１４に示す例では、時刻ｔ５以降、スリーブＳ２が、「中立位置」から４速の噛合完了位置に向けて移動していく。その後、スリーブＳ２が４速の噛合完了位置に移動することにより、４速が実現される。
【００６３】
図１４に示すように、時刻ｔ５以降、Ｎｉが「４速同期回転速度」から更に減少していき、「４速同期回転速度」から減少側に大きく乖離している。これは、スリーブＳ３が「ボーク位置」から「中立位置」まで移動される過程の初期段階において、ＳＮＲ５による摩擦トルクが比較的長い間に亘って残存することに起因する。即ち、ＳＮＲ５による摩擦トルクは、スリーブＳ３が「キーがＳＮＲ５を遊転ギヤＧ５ｏに向けて押圧する状態が解除される位置」（以下、「押圧解除位置」と呼ぶ）に達するまで残存する。スリーブＳ３が「ボーク位置」から「インデックス位置」を経由して「押圧解除位置」に達するまでには、比較的長い時間が必要となる。加えて、上述のように、「ボーク位置」では、「摩擦トルク」が比較的大きくなることにも起因する。即ち、同期中（時刻ｔ４〜ｔ５）、並びに、同期完了判定後における「摩擦トルク」の残存期間中、において、Ｎｉの減少勾配が比較的大きくなる。このように、時刻ｔ５以降の比較的長い「摩擦トルク」の残存期間中において、比較的大きい減少勾配でＮｉが減少していくことによって、時刻ｔ５以降、Ｎｉが「４速同期回転速度」から減少側に大きく乖離している。
【００６４】
この結果、時刻ｔ６の直前にて、スリーブＳ２のドグ歯が遊転ギヤＧ４ｏのドグ歯と係合開始する時点以降、Ｎｉが「４速の同期回転速度」に向けて急激に増加している。このとき、比較的大きい変速ショックが発生する。
【００６５】
時刻ｔ６にて、スリーブＳ２が４速の噛合完了位置に達すると、Ｔｅ、Ｔｃが増大・復帰される（図１２のステップ１２５０）。図１４に示す例では、時刻ｔ６以降、Ｔｅがゼロから「アクセル開度に応じた値」まで増大していき、Ｔｃがゼロから「時刻ｔ１以前での値」に向けて増大していく。そして、時刻ｔ７にて、Ｔｅ、Ｔｃの増大・復帰が完了すると、今回の変速作動に係る処理が全て終了する。
【００６６】
次に、図１５に示す例（シフトダウン）について説明する。図１５に示す例では、シフトレバーＳＬによって「自動モード」（Ｄレンジ）が選択・維持され、且つ、時刻ｔ１以前にて３速で走行中（加速中）に、時刻ｔ１にて「３速から２速への変速要求」が発生した場合の一例が示されている。図１５の時刻ｔ１〜ｔ７はそれぞれ、図１４の時刻ｔ１〜ｔ７に対応している。図１５の時刻ｔ１以前の状態は、図１４に示す例と同様である。
【００６７】
時刻ｔ１にて「３速から２速への変速要求」が発生すると、Ｔｃ及びＴｅがゼロに向けて減少していく。
【００６８】
時刻ｔ２にてＴｃ及びＴｅがゼロに達すると、スリーブＳ２が、３速の噛合完了位置から中立位置に向けて移動していく。Ｔｃ，Ｔｅは、なおもゼロに維持されている。スリーブＳ２が中立位置に移動することにより、ニュートラル段が実現される。
【００６９】
時刻ｔ３にてスリーブＳ２が中立位置に達すると、スリーブＳ１が、中立位置から１速の「ボーク位置」（図１０を参照）に向けて移動していく。Ｔｃ，Ｔｅは、なおもゼロに維持されている。
【００７０】
時刻ｔ４にて、スリーブＳ１が「ボーク位置」に達すると、以降、スリーブＳ１が「ボーク位置」に維持される。この状態では、ＳＮＲ１による摩擦トルクが発生する（１速のシンクロメッシュ機構が作動する）ことによって、Ｎｉが「３速の同期回転速度」から「２速の同期回転速度」（より正確には、「１速の同期回転速度」）に向けて増大していく。Ｎｉが目標回転速度に達すると、Ｎｉの同期が達成される。この例では、目標回転速度が、「２速の同期回転速度」よりΔＮｔ（一定の正の値）だけ小さい回転速度に設定されている。これは、同期完了判定がなされた後もＳＮＲ１による摩擦トルクが残存する状態が或る期間に亘って維持されることによって、Ｎｉが「１速の同期回転速度」に向けて更に増大していく傾向が不可避的に発生することに基づく。なお、目標回転速度が、「２速の同期回転速度」と同じ回転速度に設定されてもよい。
【００７１】
時刻ｔ５にて、Ｎｉが「目標回転速度」に達すると（同期完了判定がなされると）、スリーブＳ１が「ボーク位置」から「中立位置」まで移動される。次いで、スリーブＳ１が「中立位置」から２速の噛合完了位置に向けて移動していく。その後、スリーブＳ１が２速の噛合完了位置に移動することにより、２速が実現される。
【００７２】
図１５に示すように、時刻ｔ５以降、Ｎｉが「２速同期回転速度」から更に増大していき、「２速同期回転速度」から増大側に大きく乖離している。これは、スリーブＳ１が「ボーク位置」から「中立位置」まで移動される過程の初期段階において、ＳＮＲ１による摩擦トルクが比較的長い間に亘って残存することに起因する。即ち、スリーブＳ１が「ボーク位置」から「インデックス位置」を経由して上記「押圧解除位置」に達するまでには、比較的長い時間が必要となる。加えて、上述のように、「ボーク位置」では、「摩擦トルク」が比較的大きくなることにも起因する。即ち、同期中（時刻ｔ４〜ｔ５）、並びに、同期完了判定後における「摩擦トルク」の残存期間中、において、Ｎｉの増加勾配が比較的大きくなる。このように、時刻ｔ５以降の比較的長い「摩擦トルク」の残存期間中において、比較的大きい増加勾配でＮｉが増大していくことによって、時刻ｔ５以降、Ｎｉが「２速同期回転速度」から増大側に大きく乖離している。
【００７３】
この結果、時刻ｔ６の直前にて、スリーブＳ１のドグ歯が遊転ギヤＧ２ｏのドグ歯と係合開始する時点以降、Ｎｉが「２速の同期回転速度」に向けて急激に減少している。このとき、比較的大きい変速ショックが発生する。
【００７４】
時刻ｔ６にて、スリーブＳ１が２速の噛合完了位置に達すると、Ｔｅがゼロから「アクセル開度に応じた値」まで増大していき、Ｔｃがゼロから「時刻ｔ１以前での値」に向けて増大していく。そして、時刻ｔ７にて、Ｔｅ、Ｔｃの増大・復帰が完了すると、今回の変速作動に係る処理が全て終了する。
【００７５】
以上、図１４及び図１５に示すように、同期中において、スリーブを「ボーク位置」に維持すると、同期完了判定がなされた後（時刻ｔ５以降）において、Ｎｉが「同期回転速度」から大きく乖離し易い。この結果、比較的大きい変速ショックが発生する。
【００７６】
これに対し、図１４及び図１５にそれぞれ対応する図１６及び図１７に示すように、本実施形態では、同期中において、スリーブが、「ボーク位置」に代えて「インデックス位置」に維持される。なお、図１６及び図１７の時刻ｔ１〜ｔ４、ｔ５’〜ｔ７’はそれぞれ、図１４及び図１５の時刻ｔ１〜ｔ４、ｔ５〜ｔ７に対応している。
【００７７】
この結果、図１４の時刻ｔ５以降と異なり、図１６の時刻ｔ５’以降、Ｎｉが「４速同期回転速度」（或いは、その近傍）に維持されている。これは、スリーブＳ３が「インデックス位置」から「中立位置」まで移動される過程の初期段階において、ＳＮＲ５による摩擦トルクが極短期間にのみ残存することに起因する。即ち、スリーブＳ３が「インデックス位置」から「押圧解除位置」に達するまでには、極短時間しか要しない。加えて、上述のように、「インデックス位置」では、「摩擦トルク」が比較的小さいなることにも起因する。即ち、同期中（時刻ｔ４〜ｔ５’）、並びに、同期完了判定後における「摩擦トルク」の残存期間中、において、Ｎｉの減少勾配が比較的小さくなる。このように、時刻ｔ５’以降の極短期間の「摩擦トルク」の残存期間中においてのみ、比較的小さい減少勾配でＮｉが減少することによって、時刻ｔ５’以降、Ｎｉが「４速同期回転速度」（或いは、その近傍）に維持され易い。
【００７８】
同様に、図１５の時刻ｔ５以降と異なり、図１７の時刻ｔ５’以降、Ｎｉが「２速同期回転速度」（或いは、その近傍）に維持されている。これは、スリーブＳ１が「インデックス位置」から「中立位置」まで移動される過程の初期段階において、ＳＮＲ１による摩擦トルクが極短期間にのみ残存することに起因する。即ち、スリーブＳ１が「インデックス位置」から「押圧解除位置」に達するまでには、極短時間しか要しない。加えて、上述のように、「インデックス位置」では、「摩擦トルク」が比較的小さいなることにも起因する。即ち、同期中（時刻ｔ４〜ｔ５’）、並びに、同期完了判定後における「摩擦トルク」の残存期間中、において、Ｎｉの増加勾配が比較的小さくなる。このように、時刻ｔ５’以降の極短期間の「摩擦トルク」の残存期間中においてのみ、比較的小さい増加勾配でＮｉが増大することによって、時刻ｔ５’以降、Ｎｉが「２速同期回転速度」（或いは、その近傍）に維持され易い。
【００７９】
以上、上記本実施形態によれば、ノンシンクロ段（２速又は３速又は４速）への変速時にて、シンクロ段（１速又は５速）が備えるシンクロメッシュ機構を利用してＮｉの同期が行われる際、同期中において、シンクロ段に対応するスリーブが「インデックス位置」に維持される。これにより、シンクロ段に対応するスリーブが「ボーク位置」に維持される場合と比べて、上記「同期完了判定」がなされた後において、変速機の入力軸の回転速度Ｎｉが「同期回転速度」（或いは、その近傍）に維持され易い。この結果、比較的大きい変速ショックが発生し難くなる。
【００８０】
本発明は上記本実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、同期中において、シンクロ段に対応するスリーブが「インデックス位置」に維持されているが、同期中では、シンクロ段に対応するスリーブが、一時的に、「インデックス位置」に代えて「ボーク位置」に調整されてもよい。即ち、「同期完了判定」がなされる時点にて、シンクロ段に対応するスリーブが「インデックス位置」に維持されていればよい。これによれば、同期中において、「インデックス位置」に代えて「ボーク位置」に調整されている期間において、上記「摩擦トルク」が大きくなり、Ｎｉの変化勾配が大きくなる。この結果、同期に要する時間がより一層短縮され得る。
【００８１】
また、上記実施形態では、前記「シンクロメッシュ機構」として、「シンクロナイザリング」と、「キー」と、「スプリング」と、を備える構成（図８を参照）が採用されているが、前記「シンクロメッシュ機構」として、「シンクロナイザリング」と、「中間部材」と、を備える構成が採用されてもよい。ここで、「中間部材」とは、「スリーブが中立位置にあるときにはシンクロナイザリングを遊転ギヤに向けて押圧せず、スリーブが中立位置から噛合位置に向けて移動する過程においてシンクロナイザリングを遊転ギヤに向けて押圧可能な部材」である。このような構成として、例えば、特開昭５９−９３３９号公報の図４に記載の構成（シンクロナイザースプリング２５が「中間部材」に相当）、特開昭６３−８３４３７号公報の図１に記載の構成（キー１８が「中間部材」に相当）等が挙げられる。
【００８２】
また、上記実施形態では、遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏの全て、及び、スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３の全てが出力軸Ａ３に設けられているが（図２を参照）、遊転ギヤＧ１ｏ、Ｇ２ｏ、Ｇ３ｏ、Ｇ４ｏ、Ｇ５ｏの一部又は全部、及び、スリーブＳ１、Ｓ２、Ｓ３の一部又は全部が、入力軸Ａ２に設けられていてもよい。
【００８３】
また、上記本実施形態における「走行用の変速段（ニュートラル段を除く）からノンシンクロ段へのシフトアップ又はシフトダウンの場合の制御」は、「ニュートラル段からノンシンクロ段へ変速の場合」にも適用され得る。即ち、この場合、ニュートラル段の状態における回転速度Ｎｉが「同期回転速度」よりも大きい場合、「走行用の変速段からノンシンクロ段へのシフトアップの場合の制御」が適用され得る。同様に、ニュートラル段の状態における回転速度Ｎｉが「同期回転速度」よりも小さい場合、「走行用の変速段からノンシンクロ段へのシフトダウンの場合の制御」が適用され得る。
【００８４】
また、上記実施形態では、Ｔ／Ｍが有する複数の変速段（１速〜５速）の全てが、車両の走行時に実際に選択され得る変速段である。換言すれば、最低速段（１速）は、車両の走行時に実際に選択され得る複数の変速段のうちで減速比が最も大きい変速段であり、最高速段（５速）は、車両の走行時に実際に選択され得る複数の変速段のうちで減速比が最も小さい変速段である。
【００８５】
これに対し、変速機が有する複数の変速段のうち最低速段及び最高速段を除く全ての変速段が、車両の走行時に実際に選択され得る変速段であり、最低速段及び最高速段が車両の走行時に実際には選択され得ない変速段であってもよい。換言すれば、最低速段は、車両の走行時に選択され得る複数の変速段のうちで減速比が最も大きい変速段（上記実施形態では、１速に相当）より減速比が大きい変速段であり、最高速段は、車両の走行時に実際に選択され得る複数の変速段のうちで減速比が最も小さい変速段（上記実施形態では、５速に相当）より減速比が小さい変速段であってもよい。
【００８６】
加えて、上記実施形態では、車両の動力源としてエンジンＥ／Ｇが使用されているが（図１を参照）、車両の動力源としてエンジンＥ／Ｇに代えて電気モータＭ／Ｇが使用されてもよい。また、図１８に示すように、車両の動力源として、エンジンＥ／Ｇと電気モータＭ／Ｇが共に使用されてもよい。図１８に示す例では、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの入力軸Ａ２に接続される構成（ＩＮ接続）と、Ｍ／Ｇの出力軸がＴ／Ｍの出力軸Ａ３に接続される構成（ＯＵＴ接続）と、を選択的に実現する「ＩＮ−ＯＵＴ切替機構」が設けられている。
【符号の説明】
【００８７】
Ｔ／Ｍ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｄ…クラッチ、Ａ１…エンジンの出力軸、Ａ２…変速機の入力軸、Ａ３…変速機の出力軸、ＡＣＴ１…クラッチアクチュエータ、ＡＣＴ２…変速機アクチュエータ、Ｓ１〜Ｓ３…スリーブ、Ｇ１ｏ〜Ｇ５ｏ…遊転ギヤ、ＳＮＲ１、ＳＮＲ５…シンクロナイザリング、ＥＣＵ…電子制御ユニット
【図１】
0006457837.tif 000002
【図２】
0006457837.tif 000003
【図３】
0006457837.tif 000004
【図４】
0006457837.tif 000005
【図５】
0006457837.tif 000006
【図６】
0006457837.tif 000007
【図７】
0006457837.tif 000008
【図８】
0006457837.tif 000009
【図９】
0006457837.tif 000010
【図１０】
0006457837.tif 000011
【図１１】
0006457837.tif 000012
【図１２】
0006457837.tif 000013
【図１３】
0006457837.tif 000014
【図１４】
0006457837.tif 000015
【図１５】
0006457837.tif 000016
【図１６】
0006457837.tif 000017
【図１７】
0006457837.tif 000018
【図１８】
0006457837.tif 000019