(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第１低速ギヤ及び第１高速ギヤと、
第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第１低速ギヤと常時噛み合う第２低速ギヤ及び第１高速ギヤと常時噛み合う第２高速ギヤと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第１低速ギヤもしくは第２低速ギヤのいずれかである低速側相対回転体のドグと噛合う低速クラッチリングドグを有し、前記低速側相対回転体のドグから前記低速クラッチリングドグにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する低速側ガイド部を有する低速クラッチリングと、
軸方向噛合い側への移動により、前記第１高速ギヤもしくは第２高速ギヤのいずれかである高速側相対回転体のドグと噛合う高速クラッチリングドグを有し、前記高速側相対回転体のドグから前記高速クラッチリングドグにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する高速側ガイド部を有する高速クラッチリングと、
軸方向噛合い側への移動により前記低速クラッチリング及び前記高速クラッチリングを軸方向噛合い方向に移動可能であって軸方向噛合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータと、
前記低速クラッチリングドグと前記低速側相対回転体のドグとが噛み合った状態で、高速クラッチリングを軸方向噛合い側に移動させるときの前記シフトアクチュエータの軸方向移動速度を、前記高速側相対回転体の前記高速クラッチリングとの相対回転数が大きいほど速くするシフトアクチュエータ制御手段と、
を備え、
前記シフトアクチュエータ制御手段は、予め設定された０より大きな目標相対回転数を有し、前記高速クラッチリングドグと前記高速側相対回転体のドグとが軸方向位置において重なり始める軸方向初期位置での前記高速側相対回転体と前記高速クラッチリングとの相対回転数と、前記目標相対回転数とが一致するように前記軸方向移動速度を演算する、
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に記載の自動変速機の制御装置において、
前記高速側相対回転体のドグの回転方向位置と、前記高速クラッチリングドグの回転方向位置との回転方向相対位置を検出する回転方向相対位置検出手段を有し、
前記シフトアクチュエータ制御手段は、前記軸方向移動速度に基づいて、前記高速クラッチリングドグが軸方向噛合い側に最も移動した軸方向底付き位置と前記軸方向初期位置との間の軸方向位置で、前記高速クラッチリングドグと前記高速側相対回転体のドグとが噛み合いを開始するシフト開始位置を演算し、前記検出された回転方向相対位置が前記シフト開始位置に到達したときに前記シフトアクチュエータの移動を開始する、
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、トルク伝達が途切れることなく変速可能な自動変速機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、平行２軸型常時噛み合い変速機において、トルク伝達が途切れることなく変速可能（以下、シームレスシフトと記載する。）な自動変速機が開示されている。例えば１速で走行中に２速へのアップシフトを行うにあたり、２速ギヤと噛み合う２速用クラッチリングを噛み合わせると、１速ギヤにコースティングトルクが作用する。このコースティングトルクを利用して１速用クラッチリングに噛合い解除方向への軸力を発生させ、２速へのシームレスシフトを達成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２７４７１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、例えば２速用クラッチリングを２速ギヤに噛み合わせる際、２速ギヤは１速ギヤよりも低回転であり、２速用クラッチリングは１速ギヤと同回転であるため、相対回転を持った状態で２速用クラッチリングを噛み合わせる必要があり、噛合いに伴う打撃音が大きく運転者に違和感を与えるという問題があった。
本発明の目的は、打撃音を抑制しつつシームレスシフトが可能な自動変速機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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では、第１シャフトに固定または相対回転可能に支持された第１低速ギヤ及び第１高速ギヤと、第２シャフトに固定または相対回転可能に支持され前記第１低速ギヤと常時噛み合う第２低速ギヤ及び第１高速ギヤと常時噛み合う第２高速ギヤと、軸方向噛合い側への移動により、前記第１低速ギヤもしくは第２低速ギヤのいずれかである低速側相対回転体のドグと噛合う低速クラッチリングドグを有し、前記低速側相対回転体のドグから前記低速クラッチリングドグにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する低速側ガイド部を有する低速クラッチリングと、軸方向噛合い側への移動により、前記第１高速ギヤもしくは第２高速ギヤのいずれかである高速側相対回転体のドグと噛合う高速クラッチリングドグを有し、前記高速側相対回転体のドグから前記高速クラッチリングドグにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する高速側ガイド部を有する高速クラッチリングと、軸方向噛合い側への移動により前記低速クラッチリング及び前記高速クラッチリングを軸方向噛合い方向に移動可能であって軸方向噛合い解除側への移動を許容するシフトアクチュエータと、前記低速クラッチリングドグと前記低速側相対回転体のドグとが噛み合った状態で、高速クラッチリングを軸方向噛合い側に移動させるときの前記シフトアクチュエータの軸方向移動速度を、前記高速側相対回転体の前記高速クラッチリングとの相対回転数が大きいほど速くするシフトアクチュエータ制御手段と、を備え、前記シフトアクチュエータ制御手段は、予め設定された０より大きな目標相対回転数を有し、前記高速クラッチリングドグと前記高速側相対回転体のドグとが軸方向位置において重なり始める軸方向初期位置での前記高速側相対回転体と前記高速クラッチリングとの相対回転数と、前記目標相対回転数とが一致するように前記軸方向移動速度を演算する。
【発明の効果】
【０００６】
低速ギヤが選択された状態では、第１シャフトと第１低速ギヤは自動変速機入力回転数で一体に回転し、第２シャフトと第２低速ギヤは低速ギヤのギヤ比に応じた所定回転数で一体に回転する。また、低速クラッチリングドグ及び高速クラッチリングドグは、第１シャフト又は第２シャフトと一体に回転する。このとき、高速側相対回転体は高速ギヤのギヤ比に応じて高速クラッチリングドグよりも低い回転数で回転している。この状態で、高速クラッチリングを軸方向噛合い側に移動させると、高速クラッチリングは高速側ガイド部により回転を伴いながら軸方向に移動し、高速クラッチリングの回転数は低下する。。そして、シフトアクチュエータの軸方向移動速度は、予め設定された０より大きな目標相対回転数を有し、高速クラッチリングドグと高速側相対回転体のドグとが軸方向位置において重なり始める軸方向初期位置での高速側相対回転体と高速クラッチリングとの相対回転数と、前記目標相対回転数とが一致するように演算される。よって、高速側相対回転体の相対回転数が大きいほどシフトアクチュエータの軸方向移動速度を速くするとともに、高速クラッチリングドグと高速側相対回転体のドグとが軸方向位置において重なり始める軸方向初期位置での高速側相対回転体と高速クラッチリングとの相対回転数と、前記目標相対回転数とが一致するように演算された軸方向移動速度で移動することで、高速側相対回転体の回転数と高速クラッチリングの回転数との相対回転数を小さくすることができ、高速クラッチリングドグと高速側相対回転体のドグとが噛み合う際の打撃音等を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の自動変速機を表す概略システム図である。
【図２】図２は実施例１の自動変速機における１速から２速へのアップシフトにおける第１ドグクラッチ機構の作用を表す概略図である。
【図３】実施例１のシフトアクチュエータ制御を表す制御ブロック図である。
【図４】実施例１の偏差Δωｖとシフト速度Ｖｓとの関係を表す特性マップである。
【図５】実施例１のドグ相対位置Δθと噛合い長さの関係を表す特性図である。
【図６】実施例１の自動変速機において１速から２速にアップシフトする際のタイムチャートである。
【図７】実施例１の自動変速機においてアップシフト時のクラッチリングドグとギヤドグとの関係を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例１〕
図１は実施例１の自動変速機を表す概略システム図である。エンジン１のエンジン出力軸１ａには、クラッチ２を介して自動変速機３が接続されている。自動変速機３は、クラッチ２の自動変速機側に接続された第１シャフト３０１と、第１シャフト３０１と平行に配置された第２シャフト３０２とを有する。第１シャフト３０１上には、第１シャフト３０１に対して相対回転可能に支持された１速ドライブギヤ３１１（第１低速ギヤに相当）と、２速ドライブギヤ３２１（第１高速ギヤに相当）と、３速ドライブギヤ３３１と、４速ドライブギヤ３４１と、を有する。第２シャフト３０２上には、第２シャフト３０２に固定され、第２シャフト３０２と一体に回転する１速ドリブンギヤ３１２（第２低速ギヤに相当）と、２速ドリブンギヤ３２２（第２高速ギヤに相当）と、３速ドリブンギヤ３３２と、４速ドリブンギヤ３４２と、を有する。各ドリブンギヤは、各ドライブギヤと常時噛み合っている。
【０００９】
変速機コントローラ３ａは、図外の各種センサやシフト信号に基づいて所望の変速段を決定し、シフトアクチュエータ３０にシフトアクチュエータ駆動信号を出力する。シフトアクチュエータ３０は、第１シフトフォーク３１及び第２シフトフォーク３２を軸方向に移動可能に構成されている。このシフトアクチュエータ３０は、外周に各シフトフォークと係合する溝を有するシフトドラムをモータで位置制御する。第１シフトフォーク３１及び第２シフトフォーク３２には、軸方向の所定位置に付勢可能な位置決め機構３１ｂ及び３２ｂを有する。この位置決め機構３１ｂ及び３２ｂは、各シフトフォークがシフトアクチュエータ３０により位置決めされた後、後述するトルク作用方向に伴うドグの噛合い位置の変化に応じて軸方向への若干の移動を許容すると共に、複数の位置において各シフトフォークに所定の軸方向位置の保持力を付与する。詳細については後述する。
【００１０】
１速ドライブギヤ３１１と３速ドライブギヤ３３１とは隣接して配置されている。２速ドライブギヤ３２１と４速ドライブギヤ３４１とは隣接して配置されている。第１ドライブギヤ３１１の第３ドライブギヤ３３１と対向する側面には、軸方向に延在された第１ドグ３１１ａを有する。同様に、第３ドライブギヤ３３１の第１ドライブギヤ３１１と対向する側面には第３ドグ３３１ａを有する。第２ドライブギヤ３２１の第４ドライブギヤ３４１と対向する側面には、軸方向に延在された第２ドグ３２１ａを有する。同様に、第４ドライブギヤ３４１の第２ドライブギヤ３２１と対向する側面には第４ドグ３４１ａを有する。
【００１１】
１速ドライブギヤ３１１と３速ドライブギヤ３３１との間、及び２速ドライブギヤ３２１と４速ドライブギヤ３４１との間には、第１及び第２ドグクラッチ機構ＤＧ１，ＤＧ２を有する。第１ドグクラッチ機構ＤＧ１は、第１シャフト３０１上に固定設置された第１クラッチリングカム４００と、第１クラッチリングカム４００の外周に設置され、第１シフトフォーク３１に対して相対回転可能に噛み合う第１クラッチリング３３を有する。第１クラッチリングカム４００の外周には、外周面に形成されたＶ字溝４０１を有する。このＶ字溝４０１は、第１シャフト３０１の正回転方向側に向かって傾斜する１速側傾斜溝４０１ａと、３速側傾斜溝４０１ｃとを有する。
【００１２】
また、第１クラッチリング３３の１速ドライブギヤ３１１側に向かい合う端部には、１速側傾斜溝４０１ａと接続され、軸方向に平行な保持溝４０１ｂを有する。同様に、第１クラッチリング３３の３速ドライブギヤ３３１側に向かい合う端部には、３速側傾斜溝４０１ｃと接続され、軸方向に平行な保持溝４０１ｄを有する。尚、第２ドグクラッチ機構ＤＧ２にも、第１ドグクラッチ機構ＤＧ１と同様の、第２クラッチリング３４、第２クラッチリングカム５００、Ｖ字溝５０１、２速側傾斜溝５０１ａ、４速側傾斜溝５０１ｃ、保持溝５０１ｂ，５０１ｄを有する。構成は第１ドグクラッチ機構ＤＧ１と同じであるため説明を省略する。
【００１３】
第１クラッチリング３３は、第１クラッチリングカム４００の外周と相対移動可能な円筒状部材３３ｅと、円筒状部材３３ｅの軸方向中央から外径側に向かって拡径された第１スリーブ３３ａを有する。第１スリーブ３３ａは、シフトフォーク３１に相対回転可能に保持されつつシフトフォーク３１との間で軸力を相互に付与可能な円盤状部材である。第１クラッチリング３３は、第１スリーブ３３ａから１速ドライブギヤ３１１と対向する側面の軸方向に延在された１速用第１クラッチリングドグ３３ｃと、３速ギヤ３３１と対向する側面の軸方向に延在された３速用第１クラッチリングドグ３３ｄと、円筒状部材３４ｅの内周側に突出し、第１クラッチリングカム４００のＶ字溝４０１内にガイドされるガイド用第１突起３３ｂと、を有する。
【００１４】
同様に、第２クラッチリング３４は、第２クラッチリングカム５００の外周と相対移動可能な円筒状部材３４ｅと、円筒状部材３４ｅの軸方向中央から外径側に向かって拡径された第２スリーブ３４ａを有する。第２スリーブ３４ａは、シフトフォーク３２に相対回転可能に保持されつつシフトフォーク３２と軸力を相互に付与可能な円盤状部材である。第２クラッチリング３４は、第２スリーブ３４ａから２速ドライブギヤ３２１と対向する側面の軸方向に延在された２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと、４速ギヤ３４１と対向する側面の軸方向に延在された４速用第２クラッチリングドグ３４ｄと、円筒状部材３４ｅの内周側に突出し、第２クラッチリングカム５００のＶ字溝５０１内にガイドされるガイド用第２突起３４ｂと、を有する。
【００１５】
次に、アップシフト作用を簡単に説明する。具体例として、１速走行状態で２速へのアップシフトを行う場合を説明する。図２は実施例１の自動変速機における１速から２速へのアップシフトにおける第１ドグクラッチ機構の作用を表す概略図である。１速では、第１シフトフォーク３１が図１中の左側に移動した状態である。図２（ａ）に示すように、第１クラッチリング３３は、１速ドライブギヤ３１１にトルクが作用する前の状態では、ガイド用第１突起３３ｂが保持溝４０１ｂに位置し、コースティングトルクが作用しても軸方向に移動することはない。
【００１６】
図２（ｂ）に示すように、第１クラッチリング３３の１速用第１クラッチリングドグ３３ｃの歯面であってドライビングトルク作用時に１速ドライブギヤ３１１の第１ドグ３１１ａと係合する位置には、傾斜面３３ｃ１が形成されている。１速ドライブギヤ３１１から１速ドリブンギヤ３１２へドライビングトルクが作用すると、この傾斜面３３ｃ１に沿って第１クラッチリング３３が噛み合い解除側に向けてリフトする。これにより、ガイド用第１突起３３ｂは保持溝４０１ｂから１速側傾斜溝４０１ａの位置に移動する。ただし、１速ドライブギヤ３１１の第１ドグ３１１ａと１速用クラッチリングドグ３３ｃとの噛み合いは継続しており、トルク伝達状態である。尚、この動作を行うにあたって、前述した位置決め機構３１ｂが作動する。すなわち、リフトに伴い第１シフトフォーク３１が軸方向に僅かに移動することを許容しつつ、リフト後の第１クラッチリング３３の軸方向位置を安定的に保持している。
【００１７】
次に、第２シフトフォーク３２が図１中の左側に移動し、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとが係合を開始すると、インターロック状態となり、１速用クラッチリングドグ３３ｃと第１ドグ３１１ａとの間にコースティングトルクが作用する。すると、図２（ｃ）に示すように、ガイド用第１突起３３ｂが１速側傾斜溝４０１ａに沿って移動するため、第１クラッチリング３３は噛合い解除側に移動し、１速ドライブギヤ１１の第１ドグ３１１ａと１速用クラッチリングドグ３３ｃとの噛合いが完全に解除される。このインターロック状態に伴うコースティングトルクによって軸方向に発生する力は、位置決め機構３１ｂの保持力よりも十分に大きいため、第１シフトフォーク３１の移動は速やかに行われる。
【００１８】
すなわち、１速時に２速ドライブギヤ３２１と２速用第２クラッチリングドグ３４ｃとを係合し、この係合に伴って生じるインターロック状態に伴うコースティングトルクを利用して１速ドライブギヤ３１１と第１クラッチリング３３との噛合いを解除する。よって、アップシフト時に常にトルク伝達状態を維持することができる。このようなシフト動作をシームレスシフトと言う。尚、ダウンシフトについても同様の作用によって行われるものであり、詳細な変速動作については、例えば特開２０１２−１２７４７１号公報等を参照されたい。
【００１９】
（シフトアクチュエータ制御処理）
次に、変速機コントローラ３ａ内におけるシフトアクチュエータ制御処理について説明する。実施例１の自動変速機では、上述したようにシームレスシフトを行う場合、シフト後変速段におけるドライブギヤとクラッチリングとの噛合いが成立すれば、直ちにシフトする。このシフトを達成するには、シフト後変速段におけるドライブギヤとクラッチリングとの噛合いを適切に行う必要がある。例えば、１速で第１シャフト３０１が１０００ｒｐｍで回転していたと仮定し、２速ドライブギヤ３２１の第２ドグ３２１ａは、１速と２速のギヤ比の関係から例えば５００ｒｐｍで回転していると仮定する。このとき、シフトアクチュエータ３０を作動させて第２シフトフォーク３２の軸方向移動を行ったとしても、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃは１０００ｒｐｍで回転しているため、第２ドグ３２１ａとの相対回転数が大きい。この状態で２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとが噛み合うと、打撃音が大きくなり運転者に違和感を与えるおそれがある。また、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとの位相が異なるため、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａの歯先同士が当たってしまうと、噛み合うことができない（以下、この現象を入り不と記載する。）おそれがある。
【００２０】
ここで、発明者は鋭意検討の結果、シフトフォークの軸方向移動時に、Ｖ字溝の作用によってクラッチリングが減速することを見出した。もともとＶ字溝はインターロック状態によるコースティングトルク作用時に、既に噛み合っているクラッチリングを噛合い解除側に移動させる目的で設定されたものである。しかしながら、シフト時にこれから噛み合わせるクラッチリングを噛合い側に移動させる際には、クラッチリングの回転数を減速させながら移動する減速現象が発生することを見出した。そこで、実施例１では、この減速現象を利用してシフトフォークの軸方向移動速度を制御し、シフト後変速段におけるドライブギヤとクラッチリングとの相対回転数を抑制しつつ、また、シフトタイミングを制御することで入り不を回避するシフトアクチュエータ制御を行うこととした。
【００２１】
図３は実施例１のシフトアクチュエータ制御を表す制御ブロック図である。クラッチリングドグ位置検出センサ１０１は、１速用第１クラッチリングドグ３３ｃ、３速用第１クラッチリングドグ３３ｄ、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃ及び４速用第２クラッチリングドグ３４ｄ（以下、総称してクラッチリングドグとも記載する。）のクラッチ側ドグ回転位置θｃを検出する。ギヤドグ位置検出センサ１０２は、第１ドグ３１１ａ、第２ドグ３２１ａ、第３ドグ３３１ａ及び第４ドグ３４１ａ（以下、総称してギヤドグとも記載する。）のギヤ側ドグ回転位置θｇを検出する。第１シャフト回転数検出センサ１０３は、第１シャフト３０１の第１シャフト回転数ωを検出する。段間比出力部１０４では、シフトを行う変速比間の段間比Δｉ（例えば１速から２速のアップシフトであれば、ｉ１を１速のギヤ比、ｉ２を２速のギヤ比とした時、Δｉ＝ｉ１／ｉ２）を出力する。
【００２２】
相対回転数演算部１１０では、検出された第１シャフト回転数ωと段間比Δｉとに基づいてシフト後の変速段における相対回転体であるシフト後ドライブギヤと第１シャフト３０１との相対回転数Δωを以下の式により算出する。
（式１）
Δω＝ω×（１−Δｉ）
【００２３】
目標相対回転数出力部１１１では、予め設定された０よりも大きな目標相対回転数Δω＊（例えば、１００ｒｐｍ）を出力する。ここで、目標相対回転数Δω＊を０よりも大きく設定するのは、相対回転数を抑制した状態でクラッチリングドグとギヤドグとを噛み合わせるためである。仮に目標相対回転数Δω＊を０に設定したとすると、両者が噛み合う前にクラッチリングドグの軸方向移動が完了してしまうおそれがある。そうすると、相対回転数を小さくするための軸方向移動が行えない状態でクラッチリングドグとギヤドグとが噛み合ってしまい、高い相対回転数となってから噛み合うことになる。これでは、噛合いに伴う打撃音やショックを抑制できないからである。
偏差演算部１１２では、相対回転数Δωと目標相対回転数Δω＊の偏差Δωｖを演算する。
【００２４】
シフト速度演算部１１３では、偏差Δωｖに基づいてシフトフォークの移動速度であるシフト速度Ｖｓを演算する。図４は、実施例１の偏差Δωｖとシフト速度Ｖｓとの関係を表す特性マップである。この特性の傾きは、Ｖ字溝に形成された傾斜溝の傾斜角によって規定される。傾斜溝の傾斜角が大きければ、シフト速度Ｖｓに対するクラッチリングの減速作用が大きくなり、傾斜溝の傾斜角が小さければ、シフト速度Ｖｓに対するクラッチリングの減速作用が小さくなる。尚、この特性は傾斜角に依存するため、傾斜溝の形状に応じた特性となる。今、ある傾斜角にて設定されたＶ字溝に対し、偏差Δωｖを達成するシフト速度Ｖｓは、予め設定された特性マップから容易に算出できる。この特性マップから算出されたシフト速度Ｖｓでシフトフォークを移動することで、相対回転数を目標相対回転数Δω＊まで減速させることができる。尚、このシフト速度Ｖｓは、シフトフォーク作動初期から発生する必要はなく、少なくとも両ドグが噛み合うタイミングにおいて発生すればよい。
【００２５】
ドグ相対位置演算部１１４では、検出されたクラッチ側ドグ回転位置θｃとギヤ側ドグ回転位置θｇに基づいてドグ相対位置Δθ（＝θｃ−θｇ）を演算する。
シフト開始位置演算部１１５では、演算されたシフト速度Ｖｓに基づいてシフトフォークの作動開始タイミングを表すシフト開始位置Δθ＊を演算する。
【００２６】
図５は実施例１のドグ相対位置Δθと噛合い長さの関係を表す特性図である。噛合い長さとは、クラッチリングドグとギヤドグとが噛み合うときの軸方向における両ドグの噛合い深さを表す。クラッチリングドグは、回転しながら軸方向移動するため、回転位置と軸方向位置とはＶ字溝の形状に応じた対応関係を有する。クラッチリングドグの歯先とギヤドグの歯先とが軸方向位置において重なり始める位置を軸方向初期位置、クラッチリングドグが軸方向噛合い側に最も移動した位置を軸方向底付き位置と定義すると、軸方向初期位置よりも噛合い側であって、軸方向底付き位置よりも噛合い解除側の所定軸方向噛合い位置で噛み合う必要がある。例えば、所定軸方向噛合い位置を、軸方向初期位置から軸方向底付き位置の７０％程度の位置まで移動した位置（噛合い長さ７０％）に設定すると、軸方向初期位置においてはギヤドグとの相対位置Δθが確保され、所定軸方向噛合い位置においてはギヤドグとの相対位置Δθが０となる必要がある。この軸方向位置とドグ相対位置Δθの関係が図５の特性図である。
【００２７】
ドグ相対位置Δθが０からΔθ１までの領域では、ドグの歯先同士が衝突する入り不領域となる。また、ドグ相対位置ΔθがΔθ２以上の領域では、クラッチリングドグがギヤドグの歯底位置まで移動してしまう領域を表す。目標相対回転数出力部１１１でも説明したように、両ドグはクラッチリングドグが軸方向に移動している最中に噛み合わせる必要があり、入り不領域ではそもそも噛み合うことができない。
【００２８】
そこで、Δθ１よりも大きく、Δθ２よりも小さい領域（図５中のＯＫ領域）内で噛み合いを生じさせる必要がある。この特性図は、シフト速度Ｖｓの演算後に決定できる特性図であるため、シフト速度Ｖｓ演算後、Δθ１とΔθ２とを演算し、例えば、Δθ１とΔθ２の中間よりΔθ２寄りであって、ある程度の噛合い長さを確保できる目標シフト開始位置Δθ＊を演算する。例えば、
Δθ＊＝Δθ１＋Ｋ（Δθ２−Δθ１）
として設定する。ただし、Ｋはゲインであり、７０%程度の噛合い長さを確保したい場合には０．７に設定する。そして、ドグ相対位置ΔθがΔθ＊に到達したタイミングで、シフトフォークをシフト速度Ｖｓで作動させる指令をシフトアクチュエータ３０に出力する。これにより、入り不領域を回避しつつ相対回転数を抑制した状態で、両ドグを噛み合わせることができる。
【００２９】
次に、上記制御に基づく作用について説明する。図６は実施例１の自動変速機において１速から２速にアップシフトする際のタイムチャート、図７は実施例１の自動変速機においてアップシフト時のクラッチリングドグとギヤドグとの関係を表す概略図である。
１速で走行している状態では、図６の領域（ａ）及び図７（ａ）に示すように、第１ドグ３１１ａ，１速用第１クラッチリングドグ３３ｃ及び２速用第２クラッチリングドグ３４ｃは１０００ｒｐｍ、第２ドグ３２１ａは５００ｒｐｍで回転している。よって、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとの相対回転数Δωは５００ｒｐｍである。この状態で、２速へのアップシフト指令が出力される。
【００３０】
時刻ｔ１において、ドグ相対位置Δθがシフト開始位置Δθ＊となると、シフトアクチュエータ３０に第２シフトフォーク３２をシフト速度Ｖｓに到達するように作動させる指令が出力される。これにより、図６の領域（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、シフト速度の上昇に伴って２速用第２クラッチリングドグ３４ｃ回転数は徐々に減少（図７（ｂ）では８００ｒｐｍを表す。）していく。
【００３１】
時刻ｔ２において、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃが所定軸方向噛合い位置に到達し、相対位置Δθが０となると、第２ドグ３２１ａと２速用第２クラッチリングドグ３４ｃとが噛み合う。このとき、図７（ｃ）に示すように、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃは６００ｒｐｍ、第２ドグ３２１ａは５００ｒｐｍとなり、目標相対回転数Δω＊＝１００ｒｐｍの状態である。これにより、両ドグの相対速度が抑制された状態で噛み合うことができる。その後、図６の領域（ｃ）に示すように、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃの回転数は５００ｒｐｍに一気に減速される。
【００３２】
時刻ｔ３において、両ドグが完全に噛み合うと、図７（ｄ）に示すように、第１ドグ３１１ａの回転数は５００ｒｐｍに減速されるため、１速用第１クラッチリングドグ３３ｃとの間にコースティングトルクが発生し、このコースティングトルクによって１速用第１クラッチリングドグ３３ｃは噛合い解除方向に移動し、シームレスシフトが完了する。
【００３３】
以上説明したように、実施例１にあっては下記に列挙する作用効果が得られる。
（１）第１シャフト３０１に（固定または）相対回転可能に支持された１速ドライブギヤ３１１（第１低速ギヤ）及び２速ドライブギヤ３２１（第１高速ギヤ）と、
第２シャフト３０２に固定（または相対回転可能に支持）され１速ドライブギヤ３１１と常時噛み合う１速ドリブンギヤ３１２（第２低速ギヤ）及び２速ドライブギヤ３２１と常時噛み合う２速ドリブンギヤ３２２（第２高速ギヤ）と、
軸方向噛合い側への移動により、第１ドグ３１１ａ（前記第１低速ギヤもしくは第２低速ギヤのいずれかである低速側相対回転体のドグ）と噛合う１速用第１クラッチリングドグ３３ｃ（低速クラッチリングドグ）を有し、第１ドグ３１１ａから１速用第１クラッチリングドグ３３ｃにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する第１クラッチリングカム４００のＶ字溝４０１及びガイド用第１突起３３ｂ（低速側ガイド部）を有する第１クラッチリング３３（低速クラッチリング）と、
軸方向噛合い側への移動により、第２ドグ３２１ａ（前記第１低速ギヤもしくは第２高速ギヤのいずれかである高速側相対回転体のドグ）と噛合う２速用第２クラッチリングドグ３４ｃ（高速クラッチリングドグ）を有し、第２ドグ３２１ａから２速用第２クラッチリングドグ３４ｃにトルクが作用すると軸方向噛合い解除側に移動する第２クラッチリングカム５００のＶ字溝５０１及びガイド用第２突起３４ｂ（高速側ガイド部）を有する第２クラッチリング３４（高速クラッチリング）と、
軸方向噛合い側への移動により第１クラッチリング３３及び第２クラッチリング３４を軸方向噛合い方向に移動可能であって軸方向噛合い解除側への移動を許容する第１シフトフォーク３１，第２シフトフォーク３２及びシフトアクチュエータ３０と、
１速用第１クラッチリングドグ３３ｃと第１ドグ３１１ａとが噛み合った状態で、第２クラッチリング３４を軸方向噛合い側に移動させるときの第２シフトフォーク３２の軸方向移動速度を、第２ドグ３２１ａの相対回転数が大きいほど速くする変速機コントローラ３ａ（シフトアクチュエータ制御手段）と、
を備えた。
【００３４】
すなわち、１速が選択された状態では、第１シャフト３０１と１速ドライブギヤ３１１は自動変速機入力回転数で一体に回転し、第２シャフト３０２と２速ドライブギヤ３２１は１速のギヤ比に応じた所定回転数で一体に回転する。また、１速用第１クラッチリングドグ３３ｃ及び２速用第２クラッチリングドグ３４ｃは、第１シャフト３０１と一体に回転する。このとき、第２ドグ３２１ａは２速のギヤ比に応じて２速用第２クラッチリングドグ３４ｃよりも低い回転数で回転している。この状態で、第２クラッチリング３４を軸方向噛合い側に移動させると、第２クラッチリング３４は第２クラッチリングカム５００のＶ字溝５０１及びガイド用第２突起３４ｂの作用により回転を伴いながら軸方向に移動する。そして、第２シフトフォーク３２の軸方向移動速度が速い程、軸方向移動中の第２クラッチリング３４の回転数は低下する。よって、第２ドグ３２１ａの相対回転数が大きいほど第２シフトフォーク３２の軸方向移動速度を速くすることで、第２ドグ３２１ａの回転数と第２クラッチリング３４の回転数との相対回転数を小さくすることができ、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとが噛み合う際の打撃音等を抑制できる。
【００３５】
（２）変速機コントローラ３ａは、予め設定された０より大きな目標相対回転数Δω＊（例えば１００ｒｐｍ）を有し、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとが軸方向位置において重なり始める軸方向初期位置での第２ドグ３２１ａと２速用第２クラッチリングドグ３４ｃとの相対回転数Δωと、目標相対回転数Δω＊とが一致するようにシフト速度Ｖｓ（軸方向移動速度）を演算する。
よって、相対回転数を抑制した状態で２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとを噛み合わせることが可能となり、噛み合う際の打撃音等を抑制できる。すなわち、仮に目標相対回転数Δω＊を０に設定したとすると、両者が噛み合う前に２速用第２クラッチリングドグ３４ｃの軸方向移動が完了してしまうおそれがある。そうすると、相対回転数を小さくするための軸方向移動が行えない状態で２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとが噛み合ってしまい、高い相対回転数となってから噛み合うことになる。これでは、噛合いに伴う打撃音やショックを抑制できないからである。
【００３６】
（３）第２ドグ３２１ａのギヤ側ドグ回転位置θｇ（高速側相対回転体のドグの回転方向位置）と、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃのクラッチ側ドグ回転位置θｃ（高速クラッチリングドグの回転方向位置）とのドグ相対位置Δθ（回転方向相対位置）を検出するドグ相対位置演算部１１４（回転方向相対位置検出手段）を有し、
変速機コントローラ３ａは、シフト速度Ｖｓに基づいて、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃが軸方向噛合い側に最も移動した軸方向底付き位置と軸方向初期位置との間の軸方向位置で、２速用第２クラッチリングドグ３４ｃと第２ドグ３２１ａとが噛み合いを開始するシフト開始位置Δθ＊を算出し、検出されたドグ相対位置Δθがシフト開始位置Δθ＊に到達したときに第２シフトフォーク３２の移動を開始する。
よって、入り不領域を回避しつつ相対回転数を抑制した状態で、両ドグを噛み合わせることができる。
【００３７】
（他の実施例）
以上、実施例１に基づいて説明したが、上記実施例に限らず、他の構成を備えた自動変速機に本発明を適用してもよい。例えば、実施例１では、第１シャフト３０１に相対回転体であるドライブギヤを配置し、これらドライブギヤを第１シャフト３０１に選択的に固定可能なドグクラッチ機構を設けた例を示したが、第１シャフト３０１に限らず、第２シャフト３０２に設けてもよいし、それぞれ組み合わせて第１シャフト３０１と第２シャフト３０２の両方に設定してもよい。
また、前進４速に限らず、前進２速や、更なる多段化した自動変速機にも適用できる。
また、作用を説明するにあたり、１速から２速へのアップシフトを例示したが、他のアップシフトにおいても同様に適用でき、また、ダウンシフトにも適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１    エンジン
１ａ    エンジン出力軸
２    クラッチ
３    自動変速機
３ａ    変速機コントローラ
３０    シフトアクチュエータ
３１    第１シフトフォーク
３２    シフトフォーク
３３    第１クラッチリング
３３ａ    第１スリーブ
３３ｂ    ガイド用第１突起
３３ｃ    １速用第１クラッチリングドグ
３３ｃ１    傾斜面
３３ｄ    ３速用第１クラッチリングドグ
３３ｅ    円筒状部材
３４    第２クラッチリング
３４ａ    第２スリーブ
３４ｂ    ガイド用第２突起
３４ｃ    ２速用第２クラッチリングドグ
３４ｄ    ４速用第２クラッチリングドグ
３４ｅ    円筒状部材
１０１    クラッチリングドグ位置検出センサ
１０２    ギヤドグ位置検出センサ
１０３    シャフト回転数検出センサ
３０１    第１シャフト
３０２    第２シャフト
３１１    １速ドライブギヤ
３１１ａ    第１ドグ
３１２    １速ドリブンギヤ
３２１    ２速ドライブギヤ
３２１ａ    第２ドグ
３２２    ２速ドリブンギヤ
４００    第１クラッチリングカム
４０１    Ｖ字溝
４０１ａ    １速側傾斜溝
４０１ｂ，４０１ｄ    保持溝
４０１ｃ    ３速側傾斜溝
５００    第２クラッチリングカム
５０１    Ｖ字溝
５０１ａ    ２速側傾斜溝
５０１ｂ，５０１ｄ    保持溝
５０１ｃ    ４速側傾斜溝
ＤＧ１    第１ドグクラッチ機構
ＤＧ２    第２ドグクラッチ機構
【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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