(57)【要約】【課題】電動モータによる迅速な変速操作を行うことができる変速機の制御装置を提供する。【解決手段】変速操作時に電動モータ２０を駆動させる変速機の制御装置において、バッテリ５と電動モータ２０とを含む第１ライン３０と、第１ライン３０上に設けられた第１スイッチング回路３２と、第１ライン３０と並列に設けられた第２ライン４０と、第２ライン上に設けられたキャパシタ４５と、第２ライン４０上に設けられた第２スイッチング回路４２とを備え、第１スイッチング回路３２がオフのときに第２スイッチング回路４２がキャパシタ４５を蓄電する方向に切換えられ、電動モータ２０を駆動するときに第１スイッチング回路３２がオンとされるとともに、第２スイッチング回路４２がキャパシタ４５から電動モータ２０に放電する方向に切換えられて、バッテリ５とキャパシタ４５とにより電動モータ２０が駆動される第１駆動パターンを有するように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータとしてバッテリにより駆動される電動モータを備え、変速操作時に該電動モータを駆動させる変速機の制御装置において、
上記バッテリと上記電動モータとを含む第１ラインと、
上記第１ライン上に設けられて該第１ラインを断続する第１スイッチング回路と、
上記第１ラインの上記バッテリと上記第１スイッチング回路の間から分岐するとともに該第１ラインと並列に設けられた第２ラインと、
上記第２ライン上に設けられたキャパシタと、
上記第２ライン上の上記バッテリと上記キャパシタとの間に設けられた第２スイッチング回路とを備え、
上記第１スイッチング回路がオフとされて上記電動モータが非駆動状態のときに上記第２スイッチング回路が上記キャパシタを蓄電する方向に切換えられ、
上記電動モータを駆動するときに上記第１スイッチング回路がオンとされるとともに、上記第２スイッチング回路が上記キャパシタから上記電動モータに放電する方向に切換えられて、上気バッテリと上記キャパシタとにより該電動モータが駆動される第１駆動パターンを有することを特徴とする変速機の制御装置。
【請求項２】
運転状態に応じて変速操作に要求される速度を判定する操作速度判定手段を備え、
上記電動モータを駆動するときに、上記第１スイッチング回路がオンとされるともに、上記第２スイッチング回路が上記キャパシタの放電を禁止する方向に切換えられて、上気バッテリのみにより該電動モータが駆動される第２駆動パターンを有し、
上記操作速度判定手段によって変速操作に要求される速度が大であると判定されたときには上記第１駆動パターンで上記電動モータを駆動し、小であると判定されたときには上記第２駆動パターンで上記電動モータを駆動することを特徴とする請求項１記載の変速機の制御装置。
【請求項３】
上記電動モータを複数備え、各電動モータに対して放電可能な単一の上記キャパシタを備えることを特徴とする請求項１または２記載の変速機の制御装置。
【請求項４】
上記変速機は動力源からの動力の断続を行うクラッチを備え、
上記電動モータは、変速時に上記クラッチの断続操作を行うものであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の変速機の制御装置。
【請求項５】
複数のシフトロッドから択一選択するとともに、選択されたシフトロッドを軸方向にスライドさせることによって変速段の切換えを行わせるシフト・セレクト機構を備え、
上記電動モータは、変速時に上記シフト・セレクト機構の操作を行うものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の変速機の制御装置。
【請求項６】
上記電動モータは、上記各シフトロッドに対して個別に設けられ、
上記シフト・セレクト機構の操作は、何れかの上記電動モータが、それに対応するシフトロッドを軸方向にスライドさせることによってなされることを特徴とする請求項５記載の変速機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載される変速機の制御装置に関し、特に変速を行わせるアクチュエータとしてバッテリにより駆動される電動モータを用いるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ギヤ比の異なる複数のギヤ対のうちの何れかを手動で択一選択することによって変速段を切換える手動変速機が広く知られている。例えば一般的な自動車用の手動変速機は変速操作用のシフトレバーを備えており、運転者がシフトレバーで複数のシフトロッドのうちの何れかを択一選択する（セレクト操作）とともに、選択したシフトロッドを軸方向にスライドさせる（シフト操作）ことにより変速操作が行われるように構成されている。またエンジン等の動力源からの動力を断続するクラッチを備え、運転者のクラッチベダル操作によって変速操作中にクラッチが切られるように構成されている。
【０００３】
ところで近年、このクラッチペダルやシフトレバー又はそれらに相当する部材の操作を、アクチュエータを用いて行うもの、例えばＡＳＭ（オートシフトマニュアル）と呼ばれる変速機等が開発されている。このような変速機は、アクチュエータを自動制御または遠隔操作によって作動させることにより、自動変速や運転者のボタン操作等による半自動変速を行わせることができる。
【０００４】
例えば特許文献１には、アクチュエータとして、セレクト操作を行う電動モータとシフト操作を行う電動モータとを備えた変速機の制御装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１３９２４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バッテリにより駆動される電動モータをアクチュエータとする従来の構造では、変速操作の応答性が不充分となる場合があった。
【０００６】
例えば自動車の変速機において、運転者が加速を要求した（アクセルペダルが踏み込まれた）ことによるダウンシフトの場合などは、迅速な変速操作が必要である。しかし電動モータはその特性上、内部コイルのインダクタンスにより動作遅れが生じる。また電動モータに電力を供給するバッテリにも、その内部抵抗によって、スイッチオンから所定の電力を供給するまでに遅れが生じる。これらの動作遅れのため、迅速な変速操作を行うことが困難となるのである。
【０００７】
このような問題に対し、一見、バッテリの容量を増大すれば良いようにも思われるが、実際にはバッテリの容量を増大すればその内部抵抗も増大するため、有効な対策とはならない。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、電動モータによる迅速な変速操作を行うことができる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】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、アクチュエータとしてバッテリにより駆動される電動モータを備え、変速操作時に該電動モータを駆動させる変速機の制御装置において、上記バッテリと上記電動モータとを含む第１ラインと、上記第１ライン上に設けられて該第１ラインを断続する第１スイッチング回路と、上記第１ラインの上記バッテリと上記第１スイッチング回路の間から分岐するとともに該第１ラインと並列に設けられた第２ラインと、上記第２ライン上に設けられたキャパシタと、上記第２ライン上の上記バッテリと上記キャパシタとの間に設けられた第２スイッチング回路とを備え、上記第１スイッチング回路がオフとされて上記電動モータが非駆動状態のときに上記第２スイッチング回路が上記キャパシタを蓄電する方向に切換えられ、上記電動モータを駆動するときに上記第１スイッチング回路がオンとされるとともに、上記第２スイッチング回路が上記キャパシタから上記電動モータに放電する方向に切換えられて、上気バッテリと上記キャパシタとにより該電動モータが駆動される第１駆動パターンを有することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の変速機の制御装置において、運転状態に応じて変速操作に要求される速度を判定する操作速度判定手段を備え、上記電動モータを駆動するときに、上記第１スイッチング回路がオンとされるともに、上記第２スイッチング回路が上記キャパシタの放電を禁止する方向に切換えられて、上気バッテリのみにより該電動モータが駆動される第２駆動パターンを有し、上記操作速度判定手段によって変速操作に要求される速度が大であると判定されたときには上記第１駆動パターンで上記電動モータを駆動し、小であると判定されたときには上記第２駆動パターンで上記電動モータを駆動することを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２記載の変速機の制御装置において、上記電動モータを複数備え、各電動モータに対して放電可能な単一の上記キャパシタを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の変速機の制御装置において、上記変速機は動力源からの動力の断続を行うクラッチを備え、上記電動モータは、変速時に上記クラッチの断続操作を行うものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の変速機の制御装置において、複数のシフトロッドから択一選択するとともに、選択されたシフトロッドを軸方向にスライドさせることによって変速段の切換えを行わせるシフト・セレクト機構を備え、上記電動モータは、変速時に上記シフト・セレクト機構の操作を行うものであることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明は、請求項５記載の変速機の制御装置において、上記電動モータは、上記各シフトロッドに対して個別に設けられ、上記シフト・セレクト機構の操作は、何れかの上記電動モータが、それに対応するシフトロッドを軸方向にスライドさせることによってなされることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によると、以下説明するように、電動モータによる迅速な変速操作を行うことができる。
【００１６】
本発明の変速機の制御装置が有する第１駆動パターンは、電動モータを駆動するときに第１スイッチング回路がオンとされるとともに、第２スイッチング回路が上記キャパシタから電動モータに放電する方向に切換えられて、バッテリとキャパシタとにより電動モータが駆動されるものである。この第１駆動パターンによれば、電動モータの動作開始時に、バッテリからだけでなくキャパシタからも電流が流れる。キャパシタの内部抵抗はバッテリの内部抵抗に比べて格段に小さいので、キャパシタからの電流は、単にバッテリの容量を増大させた場合よりも、より応答性の高い電流となる。こうして電動モータがバッテリとキャパシタとによって駆動されるので、その動作開始の応答性が高められる。
【００１７】
そして、この電動モータを変速操作のアクチュエータとして用いることにより、迅速な変速操作を行わせることができる。
【００１８】
なお、以下当明細書において、この第１駆動パターンで行われるバッテリとキャパシタとの併用をキャパシタアシスト（Ｃ／Ａとも記す）と称する。
【００１９】
請求項２の発明によると、以下説明するように、第２駆動パターンによる電動モータの駆動を必要範囲に限定することにより、電力消費の抑制を図ることができる。また連続変速に備えたキャパシタの蓄電保持とキャパシタ容量増大の抑制を図ることができる。
【００２０】
変速操作に要求される迅速性は、常に一定であるとは限らない。例えば自動車用変速機の場合、加速要求のあるダウンシフトの場合には高い迅速性が要求されるが、あまり加速要求のない通常のアップシフトの場合には、それほどの迅速性は要求されない。
【００２１】
そこで本発明では、操作速度判定手段によって変速操作に要求される速度が小であると判定されたときには第２駆動パターンを用いる。つまりＣ／Ａを行わず、バッテリのみによって電動モータを駆動させる。こうすることにより、キャパシタからの放電の機会が、第１駆動パターンを用いる場合に限られるので、電力消費の抑制が図られる。
【００２２】
また、比較的短時間のうちに複数の変速が行われる場合がある。このような連続変速において、全ての変速において第１駆動パターンを用いると、キャパシタの蓄電が間に合わず、充分なＣ／Ａが行われない虞がある。またその対策として、キャパシタの容量増大が余儀なくされる懸念もある。
【００２３】
それに対して本発明では、Ｃ／Ａを必要な場合のみに限定することにより、連続変速時におけるキャパシタからの放電を可及的に抑制することにより蓄電保持を図ることができる。またそれにより、キャパシタの容量増大を抑制することができる。
【００２４】
請求項３の発明によると、各電動モータに対して放電可能な単一のキャパシタを備えるので、各電動モータに対してそれぞれ個別のキャパシタを用いるものに対して回路構成を簡潔にすることができる。
【００２５】
請求項４の発明によると、第１駆動パターンにおいて、電動モータによる迅速なクラッチの断続操作を行うことにより、迅速な変速操作を図ることができる。
【００２６】
請求項５の発明によると、第１駆動パターンにおいて、電動モータによる迅速なシフト操作やセレクト操作を行うことにより、迅速な変速操作を図ることができる。
【００２７】
請求項６の発明によると、セレクト操作に係る機械的動作を省略することができ、実質的に電動モータによるシフト操作のみで変速段の切換を行うことができる。従って、より迅速性の高い変速操作を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る変速機の制御装置の、ブロック図兼主要回路図である。変速機１０は自動車用変速機であって、クラッチや歯車機構に従来の手動変速機と同様の構造を備えつつ、自動変速や運転者のボタン操作等による半自動変速を可能にしたＡＳＭ（オートシフトマニュアル）と呼ばれる変速機である。変速機１０は、前進５段と後退１段の変速段を有する。
【００２９】
変速機１０は、図略のエンジン（動力源）からの動力の断続を行うクラッチ１１と、これに続く図略の歯車機構を備える。この歯車機構は従来の手動変速機と同様なので詳細な説明は省略するが、ギヤ比の異なる６対の歯車のうちの何れか１対を択一選択して駆動力を伝達させる構造となっている。変速機１０は、動力伝達させる歯車対を切換える機構としてシフト・セレクト機構１５を備える。シフト・セレクト機構１５は、複数（当実施形態では３本）のシフトロッド１７のうちの何れかを択一選択するセレクト操作と、選択したシフトロッド１７を軸方向にスライドさせるシフト操作とを行う。
【００３０】
図２は、シフト・セレクト機構１５の動作説明図である。この図に示すように、シフトロッド１７は、互いに軸垂直方向（セレクト方向）に列設された３本のシフトロッド、すなわち１−２シフトロッド１７ｂ、３−４シフトロッド１７ｃ、５−Ｒシフトロッド１７ｄの総称である。１−２シフトロッド１７ｂが、その軸方向（シフト方向）の一方にスライドさせられたときには第１速用歯車対が選択され、他方にスライドさせられたときには第２速用歯車対が選択される。３−４シフトロッド１７ｃがシフト方向の一方にスライドさせられたときには第３速用歯車対が選択され、他方にスライドさせられたときには第４速用歯車対が選択される。５−Ｒシフトロッド１７ｄがシフト方向の一方にスライドさせられたときには第５速用歯車対が選択され、他方にスライドさせられたときには後退用歯車対が選択される。
【００３１】
シフトロッド１７を操作する部材としてシフトレバー１２が設けられている。シフトレバー１２をセレクト方向に移動させてシフトロッド１７のうちの何れかと係合させることにより、作動させるシフトロッド１７が択一選択される。そしてその状態でシフトレバー１２をシフト方向に移動させることにより、選択されたシフトロッド１７をシフト方向にスライドさせることができる。
【００３２】
図１に戻って説明を続ける。変速機１０には、クラッチ１１の断続を行わせ、またシフト・セレクト機構１５のシフトレバー１２を移動させるアクチュエータとして、３個の電動モータ２０、詳しくはクラッチ用モータ２０ａ、セレクト用モータ２０ｂ及びシフト用モータ２０ｃが設けられている。クラッチ用モータ２０ａはクラッチ１１を断続させるためのアクチュエータである。セレクト用モータ２０ｂはシフトレバー１２をセレクト方向に移動させるためのアクチュエータである。そしてシフト用モータ２０ｃはシフトレバー１２をシフト方向に移動させるためのアクチュエータである。電動モータ２０は、何れも車載のバッテリ５を動力源とする。
【００３３】
電気回路として、バッテリ５とクラッチ用モータ２０ａとを含む第１ライン３０ａが設けられている。第１ライン３０ａには、バッテリ５から順にダイオード３１ａ、クラッチ用スイッチ３２ａおよび抵抗３３ａが設けられている。ダイオード３１ａはクラッチ用モータ２０ａ側からバッテリ５側への電流の逆流を防止する。クラッチ用スイッチ３２ａは第１ライン３０ａを断続する。抵抗３３ａはバッテリ５からの電圧をクラッチ用モータ２０ａの駆動に適した電圧に調整する。
【００３４】
第１ライン３０ａの、ダイオード３１ａとクラッチ用スイッチ３２ａとの間から分岐した第２ライン４０ａが、第１ライン３０ａと並列に設けられている。そして第２ライン４０ａ上にクラッチ用キャパシタ４５ａが設けられている。クラッチ用キャパシタ４５ａは、蓄電された電気を放電することによりクラッチ用モータ２０ａの付加的電源となり得る大容量（例えば数Ｆ程度）のキャパシタである。第２ライン４０ａの、第１ライン３０ａとの分岐点とクラッチ用キャパシタ４５ａとの間にクラッチ用Ｃ／Ａ（キャパシタアシスト）スイッチ４２ａが設けられている。クラッチ用Ｃ／Ａスイッチ４２ａは第２ライン４０ａを断続する。
【００３５】
クラッチ用モータ２０ａに対する第１ライン３０ａおよび第２ライン４０ａの回路構成と同様の回路がセレクト用モータ２０ｂ及びシフト用モータ２０ｃに対しても並列に設けられている。第１ライン３０ａ、ダイオード３１ａ、クラッチ用スイッチ３２ａ、抵抗３３ａ、第２ライン４０ａ、クラッチ用Ｃ／Ａスイッチ４２ａおよびキャパシタ４５に対応する部分として、それぞれ第１ライン３０ｂと第１ライン３０ｃ（第１ライン３０ａを含めて総称するときは第１ライン３０という）、ダイオード３１ｂとダイオード３１ｃ（ダイオード３１ａを含めて総称するときはダイオード３１という）、セレクト用スイッチ３２ｂとシフト用スイッチ３２ｃ（クラッチ用スイッチ３２ａを含めて総称するときは第１スイッチング回路３２という）、抵抗３３ｂと抵抗３３ｃ（抵抗３３ａを含めて総称するときは抵抗３３という）、第２ライン４０ｂと第２ライン４０ｃ（第２ライン４０ａを含めて総称するときは第２ライン４０という）、およびセレクト用キャパシタ４５ｂとシフト用キャパシタ４５ｃ（クラッチ用キャパシタ４５ａを含めて総称するときはキャパシタ４５という）が設けられている。
【００３６】
この回路構成によって、第１スイッチング回路３２がオフとされると電動モータ２０が非駆動状態となる。また第１スイッチング回路３２がオフかつ第２スイッチング回路４２がオンとされるとキャパシタ４５に蓄電される。その状態（第２スイッチング回路４２がオン）で第１スイッチング回路３２がオフからオンに切換えられると、バッテリ５からの電流が電動モータ２０に流れるとともに、キャパシタ４５に蓄電された電気が放電され、その電流も電動モータ２０に流れる。つまり電動モータ２０は、その駆動初期に、バッテリ５とキャパシタ４５とによって駆動される（第１駆動パターン）。
【００３７】
一方、第２スイッチング回路４２がオフのときに第１スイッチング回路３２がオフからオンに切換えられると、キャパシタ４５が電動モータ２０に向けて放電しないので、電動モータ２０はバッテリ５のみによって駆動される（第２駆動パターン）。
【００３８】
また第１スイッチング回路３２および第２スイッチング回路４２のオン／オフの切換えを行うコントローラ２が設けられている。コントローラ２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータ等からなる。具体的には、予めＲＯＭ（又はＲＡＭ）に記憶されているプログラムがＣＰＵによって実行されることによって各部の動作等が制御される。
【００３９】
コントローラ２には、車速を検知する車速センサ５２からの信号や運転者が操作する図略のアクセルペダルの踏込み度合（アクセル開度）を検知するアクセル開度センサ５４からの信号が入力される。また特に図示しないが、運転者のボタン操作による信号も入力される。コントローラ２には予め設定されたシフトスケジュールが記憶されており、これと車速センサ５２やアクセル開度センサ５４等からの信号に基づいて所定の運転状態となったときに変速指令を発する。またこれとは独立して、運転者のボタン操作等によっても所定の変速指令を発することができる。コントローラ２は、その変速指令に基づく所定の変速操作が行われるように第１スイッチング回路３２と第２スイッチング回路４２のオン／オフを切換えるように構成されている。
【００４０】
またコントローラ２は、運転状態に応じて変速操作に要求される速度を判定する操作速度判定手段を機能的に含んでいる。例えば、アクセル開度が所定値以上の場合、またはアクセル開度の増大速度が所定値以上の場合に変速操作に要求される速度が大であると判定する。コントローラ２は、操作速度判定手段によって変速操作に要求される速度が大であると判定されたときには上記第１駆動パターンで電動モータ２０を駆動し、小であると判定されたときには上記第２駆動パターンで電動モータ２０を駆動する。
【００４１】
次に、この変速機の制御装置の作用、動作について説明する。
【００４２】
図３は、第１駆動パターンおよび第２駆動バターンにおける電動モータ２０に流れる初期電流の特性図である。横軸に第１スイッチング回路３２がオンとされてからの時間、横軸に電動モータ２０に流れる電流Ｉを示す。実線で示す特性６１は、第１駆動パターンのもの、破線で示す特性６１’は第２駆動パターンのものである。特性６１，６１’で示すように電流Ｉの立ち上がりに時間的遅れが生じるのは、電動モータ２０の内部コイルのインダクタンスによる作用と、バッテリ５の内部抵抗によってバッテリ５から電動モータ２０への電力供給に遅れが生じることとによる。
【００４３】
図３に示すように、第１駆動パターンの特性６１は、第２駆動パターンの特性６１’に比べて電流Ｉの立ち上がりが速い。第１駆動パターンでは、バッテリ５からだけではなくキャパシタ４５からも付加的に電動モータ２０に電流が流れるＣ／Ａ（キャパシタアシスト）が行われるからである。第１駆動パターンでは、Ｃ／Ａによって電動モータ２０の電流Ｉが速やかに立ち上がるので、電動モータ２０の初期応答性が高められる。すなわちクラッチ１１やシフトレバー１２の操作をより迅速に行うことができる。
【００４４】
図４は、変速操作に要求される速度が小である場合の第１速から第２速への変速操作のタイムチャートである。横軸に時間ｔを示す。縦軸には上段から順に、クラッチ１１のオン／オフ、シフトレバー１２のセレクト方向操作、シフトレバー１２のシフト方向操作、クラッチ用モータ２０ａに対するＣ／Ａの有無、セレクト用モータ２０ｂに対するＣ／Ａの有無、シフト用モータ２０ｃに対するＣ／Ａの有無をそれぞれ示す。
【００４５】
このタイムチャートは、変速操作に要求される速度が小である場合、例えばアクセル開度が所定値以下のときのスケジュールアップ（アクセル開度が略一定で、車速の増加に伴って高段位側に変速すること）の第１速から第２速への変速に係るものである。
【００４６】
変速開始の時点ｔ１以前には、第１スイッチング回路３２が全てオフ、第２スイッチング回路４２が全てオンとなっている。従って各キャパシタ４５は蓄電された状態にある。
【００４７】
また変速段位が第１速であるから、シフトレバー１２は１−２シフトロッド１７ｂと係合し、かつ第１速側に移動した状態となっている。
【００４８】
時点ｔ１で変速指令が発せられると、まずクラッチ用モータ２０ａが第１駆動パターンで駆動される。すなわちクラッチ用スイッチ３２ａがオンとされ、これによりクラッチ用モータ２０ａにバッテリ５からとクラッチ用キャパシタ４５ａとからの電流が供給される（Ｃ／Ａ有り）。第１駆動パターンで駆動されたクラッチ用モータ２０ａによってクラッチ１１が速やかに解放される。
【００４９】
時点ｔ２でクラッチ１１の解放が完了すると、クラッチ用スイッチ３２ａがオフとされる。これによってクラッチ用モータ２０ａが停止する。またクラッチ用キャパシタ４５ａは放電を停止し、蓄電を開始する。
【００５０】
続いてシフト用モータ２０ｃが第２駆動パターンで駆動される。すなわちシフト用スイッチ３２ｃがオンとされ、それと同時（又はそれより少し前）にシフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオフとされる。シフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオフとされているのでシフト用キャパシタ４５ｃからシフト用モータ２０ｃへの電流の供給がなく（Ｃ／Ａ無し）、シフト用モータ２０ｃはバッテリ５のみによって通常の速度で駆動される。シフト用モータ２０ｃは１−２シフトロッド１７ｂに係合しているシフトレバー１２を第１速側から第２速側に移動させる。これによって１−２シフトロッド１７ｂが第２速側にスライドし、１→２変速が行われる。なおこの変速に関してはシフトレバー１２のセレクト方向の移動が必要ないので、セレクト用モータ２０ｂは駆動されない。
【００５１】
時点ｔ３で第１速から第２速への切換えが完了すると、シフト用スイッチ３２ｃがオフとされる。これによってシフト用スイッチ３２ｃが停止する。それと同時（又はそれより少し後）にシフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオンとされ、シフト用キャパシタ４５ｃが蓄電側に切換えられる。
【００５２】
続いてクラッチ用モータ２０ａが再び第１駆動パターンで駆動される。すなわちクラッチ用スイッチ３２ａがオンとされる。これによりクラッチ用モータ２０ａにバッテリ５からとクラッチ用キャパシタ４５ａとからの電流が供給される（Ｃ／Ａ有り）。第１駆動パターンで駆動されたクラッチ用モータ２０ａによってクラッチ１１が速やかに締結する。
【００５３】
時点ｔ４でクラッチ１１の締結が完了すると、クラッチ用スイッチ３２ａがオフとされる。これによってクラッチ用モータ２０ａが停止する。またクラッチ用キャパシタ４５ａは放電を停止し、蓄電を開始する。
【００５４】
以上で第１速から第２速への変速操作が完了する。この変速操作では、クラッチ１１の解放と締結が第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）によって迅速に行われる。クラッチ１１の操作は、変速操作の要求速度に係わりなく迅速であることが望ましいからである。一方、シフト・セレクト機構１５（シフトレバー１２）の操作は第２駆動パターン（Ｃ／Ａ無し）で通常の速度で行われる。この種の変速では実用上通常の速度で充分であり、過剰なＣ／Ａを省略することにより消費電力を抑制し、また連続変速が行われる可能性に備えてキャパシタ４５の蓄電保持を図ることができる。
【００５５】
図５は、変速操作に要求される速度が大である場合の第１速から第２速への変速操作のタイムチャートである。横軸、縦軸の表記は図４に準ずる。
【００５６】
このタイムチャートは、変速操作に要求される速度が大である場合、例えばアクセル開度が所定値以上のときのスケジュールアップ１→２変速に係るものである。
【００５７】
時点ｔ１１〜ｔ１２のクラッチ１１の解放および時点ｔ１３〜ｔ１４のクラッチ１１の締結については図４に示す場合と同様に第１駆動パターンで行われるので重複説明を省略する。
【００５８】
時点ｔ１２でクラッチ１１の解放が完了すると、続いてシフト用モータ２０ｃが第１駆動パターンで駆動される。すなわちシフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオンとされた状態でシフト用スイッチ３２ｃがオフからオンに切換えられる。これによりシフト用モータ２０ｃにバッテリ５からとシフト用キャパシタ４５ｃとからの電流が供給される（Ｃ／Ａ有り）。第１駆動パターンで駆動されたシフト用モータ２０ｃは、速やかに１−２シフトロッド１７ｂに係合しているシフトレバー１２を第１速側から第２速側に移動させる。これによって１−２シフトロッド１７ｂが第２速側にスライドし、１→２変速が行われる。なおこの変速に関してはシフトレバー１２のセレクト方向の移動が必要ないので、セレクト用モータ２０ｂは駆動されない。
【００５９】
時点ｔ１３で第１速から第２速への切換えが完了すると、シフト用スイッチ３２ｃがオフとされる。これによってシフト用モータ２０ｃが停止する。またシフト用キャパシタ４５ｃは放電を停止し、蓄電を開始する。
【００６０】
この変速操作では、シフト・セレクト機構１５（シフトレバー１２）の操作が第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）で速やかに行われる。これによって迅速に変速操作を完了させることができる。
【００６１】
図６は、変速操作に要求される速度が小である場合の第２速から第４速への変速操作のタイムチャートである。横軸、縦軸の表記は図４に準ずる。
【００６２】
このタイムチャートは、変速操作に要求される速度が小である場合、例えばバックアウト（アクセル開度を急速に低減させたことによって高段位側に変速すること）の第２速から第４速への変速に係るものである。この場合、第３速を経由しない飛び越し変速ともなっている。
【００６３】
変速開始の時点ｔ２１以前には、変速段位が第２速であるから、シフトレバー１２は１−２シフトロッド１７ｂと係合し、かつ第２速側に移動した状態となっている。
【００６４】
時点ｔ２１〜ｔ２２のクラッチ１１の解放および時点ｔ２５〜ｔ２６のクラッチ１１の締結については図４に示す場合と同様に第１駆動パターンで行われるので重複説明を省略する。
【００６５】
時点ｔ２２でクラッチ１１の解放が完了すると、続いてシフト用モータ２０ｃが第２駆動パターンで駆動される。すなわちシフト用スイッチ３２ｃがオンとされ、それと同時（又はそれより少し前）にシフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオフとされる。シフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオフとされているのでシフト用キャパシタ４５ｃからシフト用モータ２０ｃへの電流の供給がなく（Ｃ／Ａ無し）、シフト用モータ２０ｃはバッテリ５のみによって通常の速度で駆動される。シフト用モータ２０ｃは１−２シフトロッド１７ｂに係合しているシフトレバー１２を第２速側から中立位置（第１速側と第２速側との中間位置）に移動させる。これによって１−２シフトロッド１７ｂが中立位置にスライドする。
【００６６】
時点ｔ２３で１−２シフトロッド１７ｂの中立位置への移動が完了すると、シフト用スイッチ３２ｃがオフとされる。これによってシフト用モータ２０ｃが停止する。またシフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオフ状態を継続する。
【００６７】
続いてセレクト用モータ２０ｂが第２駆動パターンで駆動される。すなわちセレクト用スイッチ３２ｂがオンとされ、それと同時（又はそれより少し前）にセレクト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｂがオフとされる。セレクト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｂがオフとされているのでセレクト用キャパシタ４５ｂからセレクト用モータ２０ｂへの電流の供給がなく（Ｃ／Ａ無し）、セレクト用モータ２０ｂはバッテリ５のみによって通常の速度で駆動される。セレクト用モータ２０ｂは１−２シフトロッド１７ｂに係合しているシフトレバー１２をセレクト方向に移動させ、３−４シフトロッド１７ｃに係合させる。
【００６８】
時点ｔ２４でシフトレバー１２のセレクト方向の移動が完了すると、セレクト用スイッチ３２ｂがオフとされる。これによってセレクト用モータ２０ｂが停止する。それと同時（又はそれより少し後）にセレクト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｂがオンとされ、セレクト用キャパシタ４５ｂが蓄電側に切換えられる。
【００６９】
続いて再びシフト用モータ２０ｃが第２駆動パターンで駆動される。すなわちシフト用スイッチ３２ｃがオンとされる。シフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオフとされたままなのでシフト用キャパシタ４５ｃからシフト用モータ２０ｃへの電流の供給がなく（Ｃ／Ａ無し）、シフト用モータ２０ｃはバッテリ５のみによって通常の速度で駆動される。シフト用モータ２０ｃは３−４シフトロッド１７ｃに係合しているシフトレバー１２を中立位置から第４速側に移動させる。これによって３−４シフトロッド１７ｃが第４速側にスライドし、第４速への切換えが行われる。
【００７０】
時点ｔ２５で第２速から第４速への切換えが完了すると、シフト用スイッチ３２ｃがオフとされる。これによってシフト用モータ２０ｃが停止する。それと同時（又はそれより少し後）にシフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオンとされ、シフト用キャパシタ４５ｃが蓄電側に切換えられる。
【００７１】
この変速操作では、シフト・セレクト機構１５（シフトレバー１２）の操作は第２駆動パターン（Ｃ／Ａ無し）で通常の速度で行われる。この種の変速では実用上通常の速度で充分であり、過剰なＣ／Ａを省略することにより消費電力を抑制し、また連続変速が行われる可能性に備えてキャパシタ４５の蓄電保持を図ることができる。
【００７２】
図７は、変速操作に要求される速度が大である場合の第３速から第２速への変速操作のタイムチャートである。横軸、縦軸の表記は図４に準ずる。
【００７３】
このタイムチャートは、変速操作に要求される速度が大である場合、例えばトルクディマンド（アクセル開度を急速に増大させたことによって低段位側に変速すること）の第３速から第２速への変速に係るものである。
【００７４】
変速開始の時点ｔ３１以前には、変速段位が第３速であるから、シフトレバー１２は３−４シフトロッド１７ｃと係合し、かつ第３速側に移動した状態となっている。
【００７５】
時点ｔ３１〜ｔ３２のクラッチ１１の解放および時点ｔ３５〜ｔ３６のクラッチ１１の締結については図４に示す場合と同様に第１駆動パターンで行われるので重複説明を省略する。
【００７６】
時点ｔ３２でクラッチ１１の解放が完了すると、続いてシフト用モータ２０ｃが第１駆動パターンで駆動される。すなわちシフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオンとされた状態でシフト用スイッチ３２ｃがオフからオンに切換えられる。これによりシフト用モータ２０ｃにバッテリ５からとシフト用キャパシタ４５ｃとからの電流が供給される（Ｃ／Ａ有り）。第１駆動パターンで駆動されたシフト用モータ２０ｃは、速やかに３−４シフトロッド１７ｃに係合しているシフトレバー１２を第３速側から中立位置（第３速側と第４速側との中間位置）に移動させる。これによって３−４シフトロッド１７ｃが中立位置にスライドする。
【００７７】
時点ｔ３３で３−４シフトロッド１７ｃの中立位置への移動が完了すると、シフト用スイッチ３２ｃがオフとされる。これによってシフト用モータ２０ｃが停止する。またシフト用キャパシタ４５ｃは放電を停止し、蓄電を開始する。
【００７８】
続いてセレクト用モータ２０ｂが第１駆動パターンで駆動される。すなわちセレクト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｂがオンとされた状態でセレクト用スイッチ３２ｂがオフからオンに切換えられる。これによりセレクト用モータ２０ｂにバッテリ５からとセレクト用キャパシタ４５ｂとからの電流が供給される（Ｃ／Ａ有り）。第１駆動パターンで駆動されたセレクト用モータ２０ｂは、速やかに３−４シフトロッド１７ｃに係合しているシフトレバー１２をセレクト方向に移動させ、１−２シフトロッド１７ｂに係合させる。
【００７９】
時点ｔ３４でシフトレバー１２のセレクト方向の移動が完了すると、セレクト用スイッチ３２ｂがオフとされる。これによってセレクト用モータ２０ｂが停止する。またセレクト用キャパシタ４５ｂは放電を停止し、蓄電を開始する。
【００８０】
続いて再びシフト用モータ２０ｃが第１駆動パターンで駆動される。すなわちシフト用Ｃ／Ａスイッチ４２ｃがオンとされた状態でシフト用スイッチ３２ｃがオンとされる。これによりシフト用モータ２０ｃにバッテリ５からとシフト用キャパシタ４５ｃとからの電流が供給される（Ｃ／Ａ有り）。第１駆動パターンで駆動されたシフト用モータ２０ｃは、速やかに１−２シフトロッド１７ｂに係合しているシフトレバー１２を中立位置から第２速側に移動させる。これによって１−２シフトロッド１７ｂが第２速側にスライドし、第２速への切換えが行われる。
【００８１】
時点ｔ２３で第３速から第２速への切換えが完了すると、シフト用スイッチ３２ｃがオフとされる。これによってシフト用モータ２０ｃが停止する。またシフト用キャパシタ４５ｃは放電を停止し、蓄電を開始する。
【００８２】
この変速操作では、シフト・セレクト機構１５（シフトレバー１２）の操作が第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）で速やかに行われる。これによって迅速に変速操作を完了させることができる。
【００８３】
図８は、コントローラ２による変速制御の概略フローチャートである。このフローチャートがスタートすると、まず変速指令の有無が判定される（ステップＳ１）。ステップＳ１でＹＥＳのとき、つまり変速指令があったときは、続いて変速の種類が通常変速であるか否かの判定がなされる（ステップＳ２）。ここで通常変速とは、バックアウト変速でもトルクディマンド変速でもない変速、例えばスケジュールアップ等の変速をいう。ステップＳ２でＹＥＳのときは、続いて加速要求が大であるか否かの判定がなされる（ステップＳ３）。例えば、アクセル開度が所定値以上の場合、またはアクセル開度の増大速度が所定値以上の場合に加速要求が大であると判定される。そしてそのとき、変速操作に要求される速度が大であると判定される。
【００８４】
ステップＳ３でＮＯの場合、図４に示されるような変速操作が行われる。すなわち、まず第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でクラッチ１１が解放され（ステップＳ４）、続いて第２駆動パターン（Ｃ／Ａ無し）でシフト・セレクト機構１５の操作が行われ（ステップＳ５）、最後に第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でクラッチ１１が締結されて（ステップＳ６）、リターンする。
【００８５】
一方、ステップＳ３でＹＥＳの場合、図５に示されるような変速操作が行われる。すなわち、まず第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でクラッチ１１が解放され（ステップＳ７）、続いて第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でシフト・セレクト機構１５の操作が行われ（ステップＳ８）、最後に第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でクラッチ１１が締結されて（ステップＳ６）、リターンする。
【００８６】
遡って、ステップＳ２でＮＯの場合、変速の種類がバックアウト変速かトルクディマンド変速であることを意味する。そこで次のステップＳ１１で、変速の種類がバックアウト変速か否かの判定がなされる。ステップＳ１１でＹＥＳの場合、図６に示されるようなバックアウト変速の変速操作が行われる。すなわち、まず第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でクラッチ１１が解放され（ステップＳ１２）、続いて第２駆動パターン（Ｃ／Ａ無し）でシフト・セレクト機構１５の操作が行われ（ステップＳ１３）、最後に第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でクラッチ１１が締結されて（ステップＳ６）、リターンする。
【００８７】
一方、ステップＳ１１でＮＯの場合、図７に示されるようなトルクディマンド変速の変速操作が行われる。すなわち、まず第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でクラッチ１１が解放され（ステップＳ１４）、続いて第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でシフト・セレクト機構１５の操作が行われ（ステップＳ１５）、最後に第１駆動パターン（Ｃ／Ａ有り）でクラッチ１１が締結されて（ステップＳ６）、リターンする。
【００８８】
図９は本発明の第２実施形態に係る変速機の制御装置の、ブロック図兼主要回路図である。図９において、図１に示す変速機の制御装置と同一または同一機能の部材には同一の符号を付し、その重複説明を省略する。
【００８９】
当実施形態は、第１実施形態との主要な相違点が３点ある。以下、その相違点を中心に説明する。
【００９０】
第１の相違点は、第１実施形態では電動モータ２０が３個用いられているのに対し、当実施形態では電動モータ１２０が４個用いられている点である。当実施形態の電動モータ１２０は、クラッチ用モータ１２０ａ、第１シフト用モータ１２０ｂ、第２シフト用モータ１２０ｃ及び第３シフト用モータ１２０ｄからなる。クラッチ用モータ１２０ａは、第１実施形態のクラッチ用モータ２０ａと同様に、クラッチ１１の断続を行うアクチュエータである。
【００９１】
これに対し第１シフト用モータ１２０ｂは、１−２シフトロッド１７ｂのみをシフト方向にスライドさせる専用のアクチュエータである。同様に、第２シフト用モータ１２０ｃは３−４シフトロッド１７ｃのみを、第３シフト用モータ１２０ｄは５−Ｒシフトロッド１７ｄのみをシフト方向にスライドさせるアクチュエータである。従って、当実施形態ではシフトレバーをセレクト方向に移動させる操作は不要で、１−２シフトロッド１７ｂ、３−４シフトロッド１７ｃ及び５−Ｒシフトロッド１７ｄにそれぞれ固着された第１シフトレバー１１２ａ、第２シフトレバー１１２ｂ及び第３シフトレバー１１２ｃ（総称するときはシフトレバー１１２という）を独立して各電動モータ１２０でシフト方向に移動させることにより変速段の切換が行われる。
【００９２】
電動モータ１２０が４個用いられることにより、対応する第１ライン１３０（１３０ａ，１３０ｂ，１３０ｃ，１３０ｄ）、第１スイッチング回路１３２（クラッチ用スイッチ１３２ａ、第１シフト用スイッチ１３２ｂ、第２シフト用スイッチ１３２ｃ、第３シフト用スイッチ１３２ｄ）、抵抗１３３（１３３ａ，１３３ｂ，１３３ｃ，１３３ｄ）も各４個設けられる。またダイオード３１に対応するものとして、４個のダイオード１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｃ，１３１ｄが設けられる（後述のダイオード１３１ｅとあわせて総称するときはダイオード１３１という）。
【００９３】
また第２ライン４０に対応するものとして４本の第２ライン１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄが設けられる（後述の１４０ｅとあわせて総称するときは第２ライン４０という）が、これらは後述の第２スイッチング回路１４２以降に合流して１本の第２ライン４０となる。
【００９４】
第２の相違点は、４個の電動モータ１２０にＣ／Ａを行うのが１個のキャパシタ１４５で兼用されている点である。キャパシタ１４５は１本に合流した第２ライン４０上に設けられている。当実施形態において、第１実施形態のように各電動モータ１２０に対してそれぞれ専用のキャパシタ１４５を設けた場合、４個のキャパシタ１４５が必要になるが、当実施形態ではキャパシタ１４５を１個に集約しているので、回路構成が簡潔になっている。
【００９５】
第３の相違点は、上記第２の相違点に関連し、第２スイッチング回路１４２が、キャパシタ１４５側から電動モータ１２０側への電流を振り分けるものである点である。第２スイッチング回路１４２は、プラス側端子として、第１ライン１３０から分岐した第２ライン１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ，１４０ｄに対応する４つの端子、すなわちクラッチ用端子１４２ａ、第１シフト用端子１４２ｂ、第２シフト用端子１４２ｃ、第３シフト用端子１４２ｄを備え、さらに第１ライン１３０と並列に設けられた第２ライン１４０ｅに対応する蓄電用端子１４２ｅを備える。一方、第２スイッチング回路１４２のマイナス側端子は、キャパシタ１４５と接続する１本の可動端子１４３である。
【００９６】
コントローラ１０２は、第２スイッチング回路１４２の可動端子１４３を適宜位置に移動させ、１４２ａ〜１４２ｅの何れか１つの端子と接続させる。具体的には、まず変速操作を行わないとき、およびＣ／Ａを行わないときには可動端子１４３を蓄電用端子１４２ｅに接続させる。これによってキャパシタ１４５に蓄電される。一方、変速操作における第１駆動パターンでＣ／Ａを行う場合には、Ｃ／Ａを行う電動モータ１２０に対応する１４２ａ〜１４２ｄの何れか１つの端子と可動端子１４３とを接続させる。これによって、キャパシタ１４５から第２ライン１４０ａ〜１４０ｄの何れかを介して電動モータ１２０に電流が供給される。
【００９７】
なお、第１実施形態では各電動モータ２０に対して専用のキャパシタ４５及び第２スイッチング回路４２が設けられているので、必要に応じて同時に複数の電動モータ２０に対してＣ／Ａを行うことができる。しかし当実施形態では可動端子１４３が択一選択型なので、同時に複数の電動モータ１２０に対してＣ／Ａを行うことができない。同時に複数の電動モータ１２０に対してＣ／Ａを行う必要がある場合には、可動端子１４３と並列に付加的に可動端子を設け、クラッチ用端子１４２ａ、第１シフト用端子１４２ｂ、第２シフト用端子１４２ｃおよび第３シフト用端子１４２ｄのうちの何れか複数の端子とキャパシタ１４５とを同時接続させ得るようにすれば良い。
【００９８】
当実施形態の変速機の制御装置の動作・作用については、上記各相違点以外は第１実施形態と同様であるから詳細な説明を省略するが、４個の電動モータ１２０を使用することの利点として、セレクト操作に係る機械的動作を省略することができ、実質的に電動モータ１２０によるシフト操作のみで変速段の切換を行うことができることが挙げられる。例えば、図６に示す時点ｔ２３〜ｔ２４の時間や、図７に示す時点ｔ３３〜ｔ３４の時間を省略することができ、変速操作に要する全体の時間を短縮することができる。すなわち、より迅速性の高い変速操作を行うことができる。
【００９９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、第１実施形態に示すような３個の電動モータ２０に対し、第２実施形態に示す１個のキャパシタ１４５と、第２スイッチング回路１４２に準ずる第２スイッチング回路とを設けた構成としても良く、逆に第２実施形態に示すような４個の電動モータ１２０に対し、第１実施形態に示す専用のキャパシタ４５に準ずるキャパシタと、第２スイッチング回路４２に準ずる第２スイッチング回路とを設けた構成としても良い。
【０１００】
また第１実施形態において、Ｃ／Ａを行う対象として、クラッチ用モータ２０ａのみ、或いはシフト・セレクト機構１５に係る電動モータ（セレクト用モータ２０ｂとシフト用モータ２０ｃ）のみとしても良い。同様に第２実施形態において、Ｃ／Ａを行う対象として、クラッチ用モータ１２０ａのみ、或いはシフト・セレクト機構１５に係る電動モータ（第１シフト用モータ１２０ｂ、第２シフト用モータ１２０ｃ及び第３シフト用モータ１２０ｄ）のみとしても良い。Ｃ／Ａの対象を一部の電動モータ２０（１２０）に限定する場合には、より迅速性の要求度合の高いクラッチ用モータ２０ａ（１２０ａ）を選択するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る変速機の制御装置の、ブロック図兼主要回路図である。
【図２】シフト・セレクト機構の動作説明図である。
【図３】第１駆動パターンおよび第２駆動バターンにおける電動モータに流れる初期電流の特性図である。
【図４】変速操作に要求される速度が小である場合の第１速から第２速への変速操作のタイムチャートである。
【図５】変速操作に要求される速度が大である場合の第１速から第２速への変速操作のタイムチャートである。
【図６】変速操作に要求される速度が小である場合の第２速から第４速への変速操作のタイムチャートである。
【図７】変速操作に要求される速度が大である場合の第３速から第２速への変速操作のタイムチャートである。
【図８】コントローラ２による変速制御の概略フローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る変速機の制御装置の、ブロック図兼主要回路図である。
【符号の説明】
【０１０２】
２        コントローラ（操作速度判定手段）
５        バッテリ
１０      変速機
１１      クラッチ
１５      シフト・セレクト機構
１７      シフトロッド
２０      電動モータ
３０      第１ライン
３２      第１スイッチング回路
４０      第２ライン
４２      第２スイッチング回路
４５      キャパシタ
１２０    電動モータ
１３０    第１ライン
１３２    第１スイッチング回路
１４０    第２ライン
１４２    第２スイッチング回路
１４５    キャパシタ
【図１】
2008002577.tif 000003
【図２】
2008002577.tif 000004
【図３】
2008002577.tif 000005
【図４】
2008002577.tif 000006
【図５】
2008002577.tif 000007
【図６】
2008002577.tif 000008
【図７】
2008002577.tif 000009
【図８】
2008002577.tif 000010
【図９】
2008002577.tif 000011