(57)【要約】【課題】位置制御により接触体を移動させるアクチュエータに対する制御入力を決定するときに、接触体から被接触体への押付け力が不十分となることを防止した接触機構の制御装置を提供する。【解決手段】カップリングスリーブの目標位置Ｐsc_cmdと実位置Ｐscとの偏差が解消するように、該偏差が大きいほどシフト用モータの出力が増加するようにシフト用モータに対する制御入力Ｖscを決定するスライディングモードコントローラ５３と、カップリングスリーブがシンクロナイザリングと接触したことを検知したときに、シフト用モータに対する制御入力Ｖscが、カップリングスリーブからシンクロナイザリングへの押付け力が所定レベルとなるように予め設定された目標制御入力となるように、目標位置スケジューラにより設定されたカップリングスリーブの目標位置に対するオフセット値Ｕfbを決定するオフセット値決定部５５と、該目標位置に該オフセット値Ｕfbを加算する加算器５６とを備える。【選択図】  図３
2005309642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１軸方向に移動自在に設けられた接触体と、該接触体と連結されて該接触体を移動させるアクチュエータと、該接触体が所定位置に移動したときに該接触体と接触する被接触体とを備えた接触機構の作動を制御して、前記アクチュエータにより前記接触体を前記所定位置を超えて移動させて前記被接触体に押付ける工程を実行する接触機構の制御装置であって、
前記工程における前記接触体の目標位置を設定する目標位置設定手段と、
前記接触体の実位置を把握する実位置把握手段と、
前記接触体の目標位置と実位置との偏差が解消するように、該偏差が大きいほど前記アクチュエータの出力が増加するように前記アクチュエータに対する制御入力を決定する制御入力決定手段と、
前記接触体が前記被接触体と接触したことを検知する接触検知手段と、
前記目標位置設定手段は、該接触検知手段により前記接触体が前記被接触体と接触したことが検知されたときに、前記アクチュエータに対する制御入力が、前記接触体から前記被接触体への押付け力が所定レベルとなる目標制御入力となるように、前記接触体の目標位置を設定することを特徴とする接触機構の制御装置。
【請求項２】
前記目標位置設定手段は、前記接触検知手段により前記接触体が前記被接触体と接触したことが検知されたときに、予め前記所定位置を越えた位置に設定された押付け目標位置に、前記偏差を増大させるオフセット値を加算して前記接触体の目標位置を設定することを特徴とする請求項１記載の接触機構の制御装置。
【請求項３】
前記制御入力決定手段は、所定の制御サイクル毎に前記アクチュエータに対する制御入力を決定し、
前記アクチュエータに対する前回以前の制御サイクルにおける制御入力と、前記目標制御入力との偏差を解消するように、該偏差の減衰挙動と減衰速度を可変的に指定可能な応答指定型制御を用いて、前記オフセット値を決定するオフセット値決定手段を備えたことを特徴とする請求項２記載の接触機構の制御装置。
【請求項４】
前記目標位置設定手段は、前記接触体の実位置が予め設定された制限位置に達するまで、前記押付け目標位置に前記オフセット値を加算して前記偏差を増大させることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の接触機構の制御装置。
【請求項５】
前記接触機構は、回転動力の伝達／遮断を切り換える同期機構であり、
前記接触体は軸上に一体回転可能に設けられた第１の係合部材であり、前記被接触体は、該軸に相対回転可能且つ軸動不可な第２の係合部材と該第１の係合部材との間に、該第１の係合部材と該第２の係合部材に対して回転自在且つ該軸方向に移動自在に設けられて、該軸が回転した状態で該第１の係合部材と該第２の係合部材とに接触したときに生じる摩擦力により、該第１の係合部材と該第２の係合部材の回転数を同期させて該第１の係合部材と該第２の係合部材とを係合可能とする同期部材であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載の接触機構の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータにより接触体を移動させて被接触体に接触させる接触機構の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクチュエータにより接触体を移動させて被接触体に接触させる接触機構として、例えば、運転者の手動操作によるセレクト動作とシフト動作により車両の入力軸と出力軸間の動力伝達を行うマニュアル変速機のセレクト動作とシフト動作を、モータ等のアクチュエータで行うように構成した自動マニュアル変速機（自動ＭＴ）が知られている。
【０００３】
ここで、自動ＭＴのシフト動作においては、入力軸と一体に回転するカップリングスリーブを移動させて、シンクロナイザリングを介して被同期ギヤに接触させることによりカップリングスリーブと被同期ギヤの回転数を同期させた上で、カップリングスリーブと被同期ギヤを係合させる。
【０００４】
そして、自動ＭＴ機構の保護とシフト動作に要する時間の短縮を図るため、カップリングスリーブとシンクロナイザリングの間に緩衝機構を設け、これにより、機械的にカップリングスリーブとシンクロナイザリングの接触時の衝撃を緩和するようにする手法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２００２−１９５４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明者らは、先に、アクチュエータにより接触体を移動させて被接触体に接触させる接触機構において、接触体の位置を目標位置に追従させる位置制御によりアクチュエータに対する制御入力を決定する際に、接触体の目標位置と実位置との偏差に応じてアクチュエータに対する制御入力を決定する応答指定型制御における演算係数を可変することで、接触体から被接触体への押付け力を変更するようにした接触機構の制御装置を提案した（特願２００２−３７８６２４）。
【０００６】
かかる制御装置においては、接触体の目標位置と実位置が一致するように、接触体の目標位置と実位置の偏差に応じてアクチュエータに対する制御入力を決定する位置制御を行う。そして、本願発明者らは、接触体と被接触体を接触させた時の被接触体の反力が小さく接触体の目標位置と実位置との偏差が小さいときに、アクチュエータの出力が不足して接触体から被接触体への押付け力が不十分となることを知見した。
【０００７】
そこで、本発明は、位置制御により接触体を移動させるアクチュエータに対する制御入力を決定するときに、接触体から被接触体への押付け力が不十分となることを防止した接触機構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】
【０００８】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、１軸方向に移動自在に設けられた接触体と、該接触体と連結されて該接触体を移動させるアクチュエータと、該接触体が所定位置に移動したときに該接触体と接触する被接触体とを備えた接触機構の作動を制御して、前記アクチュエータにより前記接触体を前記所定位置を超えて移動させて前記被接触体に押付ける工程を実行する接触機構の制御装置に関する。
【０００９】
そして、前記工程における前記接触体の目標位置を設定する目標位置設定手段と、前記接触体の実位置を把握する実位置把握手段と、前記接触体の目標位置と実位置との偏差が解消するように、該偏差が大きいほど前記アクチュエータの出力が増加するように前記アクチュエータに対する制御入力を決定する制御入力決定手段と、前記接触体が前記被接触体と接触したことを検知する接触検知手段と、前記目標位置設定手段は、該接触検知手段により前記接触体が前記被接触体と接触したことが検知されたときに、前記アクチュエータに対する制御入力が、前記接触体から前記被接触体への押付け力が所定レベルとなる目標制御入力となるように、前記接触体の目標位置を設定することを特徴とする。
【００１０】
かかる本発明によれば、前記接触検知手段により前記接触体と前記被接触体が接触したことが検知されたときに、前記目標位置設定手段より、前記アクチュエータに対する制御入力が、前記接触体から前記被接触体への押付け力が所定レベルとなる前記目標制御入力となるように、前記接触体の目標位置が設定される。そのため、前記接触体と前記被接触体が接触した時に前記被接触体の反力が小さく、前記接触体の目標位置と実位置との偏差が生じ難いときには、前記アクチュエータに対する制御入力が前記目標制御入力となるように前記接触体の目標位置が設定され、これにより、前記接触体から前記被接触体への押付け力が不足することを防止することができる。
【００１１】
また、前記目標位置設定手段は、前記接触検知手段により前記接触体が前記被接触体と接触したことが検知されたときに、予め前記所定位置を越えた位置に設定された押付け目標位置に、前記偏差を増大させるオフセット値を加算して前記接触体の目標位置を設定することを特徴とする。
【００１２】
かかる本発明によれば、前記目標位置設置手段により、前記押付け目標位置に前記オフセット値を加算して前記接触体の目標位置を設定することによって、前記接触体の目標位置と実位置との偏差を容易かつ速やかに増加させることができる。そして、これにより、前記制御入力決定手段により決定される前記アクチュータに対する制御入力を前記アクチュエータの出力が増大する方向に速やかに変更し、前記接触体から前記被接触体への押付け力を短時間で増大させることができる。
【００１３】
また、前記アクチュエータ制御手段は、所定の制御サイクル毎に前記アクチュエータに対する制御入力を決定し、前記アクチュエータに対する前回以前の制御サイクルにおける制御入力と、前記接触機構による前記被接触機構に対する押付け力の目標値に応じた制御入力との偏差を解消するように、該偏差の減衰挙動と減衰速度を可変的に指定可能な応答指定型制御を用いて、前記オフセット値を決定するオフセット値決定手段を備えたことを特徴とする。
【００１４】
かかる本発明によれば、応答指定型制御を用いて前記オフセット値を決定することにより、前記接触体と前記被接触体が接触した時の前記被接触体の反力のばらつき等、該接触時の条件が変化する場合であっても、オーバーシュートを生じることなく安定的に前記接触体から前記被接触体への押付け力を発生させるように前記接触体の目標位置を設定することができる。また、過剰な押付け力による接触機構の破損を防止することができる。
【００１５】
また、前記目標位置設定手段は、前記接触体の実位置が予め設定された制限位置に達するまで、前記押付け目標位置に前記オフセット値を加算して前記偏差を増大させることを特徴とする。
【００１６】
かかる本発明によれば、前記接触体が前記制限位置を越えて前記被接触体に押し込まれ、前記接触機構の破損等が生じることを防止することができる。
【００１７】
また、前記接触機構は、回転動力の伝達／遮断を切り換える同期機構であり、前記接触体は軸上に一体回転可能に設けられた第１の係合部材であり、前記被接触体は、該軸に相対回転可能且つ軸動不可な第２の係合部材と該第１の係合部材との間に、該第１の係合部材と該第２の係合部材に対して回転自在且つ該軸方向に移動自在に設けられて、該軸が回転した状態で該第１の係合部材と該第２の係合部材とに接触したときに生じる摩擦力により、該第１の係合部材と該第２の係合部材の回転数を同期させて該第１の係合部材と該第２の係合部材とを係合可能とする同期部材であることを特徴とする。
【００１８】
かかる本発明によれば、前記同期部材を介して前記第１の係合部材と前記第２の係合部材の回転数を同期させるときに、前記第１の係合部材による押付け力が不十分となることを防止して、前記第１の係合部材と前記第２の係合部材を確実に係合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態について、図１〜図１２を参照して説明する。図１は本発明の接触機構を含む変速機の構成図、図２は図１に示した変速機のシフト／セレクト機構の詳細図、図３は図１に示したコントローラの構成図、図４は応答指定パラメータの変更による外乱抑制能力の変化を示したグラフ、図５はシフト動作におけるシフトアームの変位と応答指定パラメータの設定を示したグラフ、図６，図７は変速操作のフローチャート、図８はシフト／セレクト操作のフローチャート、図９，図１０は回転同期動作時目標値算出のフローチャート、図１１はシフト方向の目標位置の嵩上げ処理の実行タイミングと効果を示したグラフ、図１２は本発明を工作機械に適用した例を示した図である。
【００２０】
図１を参照して、変速機８０は車両に搭載されて、エンジン８１の出力をクラッチ８２と連結ギヤ９０を介して伝達するものである。そして、連結ギヤ９０はディファレンシャル９３のギヤ９１と噛合い、これによりエンジン８１の出力が駆動軸９２を介して駆動輪９４に伝達される。
【００２１】
変速機８０は、マイクロコンピュータやメモリ等により構成された電子ユニットである制御装置１（本発明の接触機構の制御装置の機能を含む）によりその作動が制御され、制御装置１は、アクセルペダル９５、燃料供給制御ユニット９６、チェンジレバー９７、クラッチペダル９８、及びブレーキペダル９９の状態に応じて、セレクト用モータ１２、シフト用モータ１３（本発明のアクチュエータに相当する）、及びクラッチ用アクチュエータ１６を駆動することによって、変速機８０の変速動作を制御する。
【００２２】
変速機８０は、入力軸５、出力軸４、前進１〜６速ギヤ対７ａ〜７ｆ及び９ａ〜９ｆ、後進ギヤ軸８４及び後進ギヤ列８３，８５，８６を備えている。ここで、入力軸５、出力軸４、及び後進ギヤ軸８４は、互いに平行に配置されている。
【００２３】
前進１〜６速ギヤ対７ａ〜７ｆ及び９ａ〜９ｆは、互いに異なるギヤ比に設定されている。そして、入力側前進１速ギヤ７ａと入力側前進２速ギヤ７ｂは入力軸５と一体に設けられており、対応する出力側前進１速ギヤ９ａと出力側前進２速ギヤ９ｂは出力軸４に対して回転自在なアイドルギヤで構成されている。そして、１・２速用同期機構２ａにより、出力側前進１速ギヤ９ａと出力側前進２速ギヤ９ｂを選択的に出力軸４に接続した状態（変速確立状態）と、双方のギヤ９ａ，９ｂを共に出力軸４から遮断した状態（ニュートラル状態）とに切換えられる。
【００２４】
また、入力側前進３速ギヤ７ｃと入力側前進４速ギヤ７ｄは、入力軸５に対して回転自在のアイドルギヤで構成され、対応する出力側前進３速ギヤ９ｃと出力側前進４速ギヤ９ｄは、出力軸４と一体に設けられている。そして、３・４速用同期機構２ｂにより、入力側前進３速ギヤ７ｃと入力側前進４速ギヤ７ｄを選択的に入力軸５に接続した状態（変速確立状態）と、双方のギヤ７ｃ，７ｄを共に入力軸５から遮断した状態（ニュートラル状態）とに切換えられる。
【００２５】
同様に、入力側前進５速ギヤ７ｅと入力側前進６速ギヤ７ｆは、入力軸５に対して回転自在のアイドルギヤで構成され、対応する出力側前進５速ギヤ９ｅと出力側前進６速ギヤ７ｆは、出力軸４と一体に設けられている。そして、５・６速用同期機構２ｃにより、入力側前進５速ギヤ７ｅと入力側前進６速ギヤ７ｆを選択的に入力軸５に接続した状態（変速確立状態）と、双方のギヤ７ｅ，７ｆを共に入力軸５から遮断した状態（ニュートラル状態）とに切換えられる。
【００２６】
また、後進ギヤ列８３，８５，８６は、後進ギヤ軸８４に取り付けられた第１後進ギヤ８５と、入力軸５と一体に設けられた第２後進ギヤ８３と、出力軸４の１・２速用同期機構２ａと一体の第３後進ギヤ８６とにより構成されている。そして、第１後進ギヤ８５は、スプライン嵌め合いにより後進ギヤ軸８４に取り付けられている。これにより、第１後進ギヤ８５は後進ギヤ軸８４と一体に回転すると共に、第２後進ギヤ８３と第３後進ギヤ８６の双方と噛合う位置と、これらとの噛合いが解除される位置（ニュートラル位置）との間で、後進ギヤ軸８４の軸線方向に摺動自在となっている。
【００２７】
そして、各同期機構２ａ，２ｂ，２ｃ及び第１後進ギヤ８５には、シフトフォーク１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄがそれぞれ接続され、各シフトフォークの先端に設けられたシフトピース（図２参照）が、シフトアーム１１と選択的に係合される。シフトアーム１１はセレクト用モータ１２により回転し、各シフトフォークはシフトアーム１１が回転する円弧方向（セレクト動作方向）にほぼ直線的に並列して設けられている。そして、シフトアーム１１は、各シフトピースと係合する位置に、選択的に位置決めされる。
【００２８】
また、シフトアーム１１はいずれかのシフトピースと係合した状態で、シフト用モータ１３により入力軸５と平行な軸方向（シフト動作方向，本発明の１軸方向に相当する）に移動する。そして、シフトアーム１１は、ニュートラル位置と各変速段の確立位置（シフト位置）とに位置決めされる。
【００２９】
次に、図２（ａ）は図１に示した同期機構２ｂ（本発明の接触機構に相当する）の構成を示したものである。なお、同期機構２ｃの構成は同期機構２ｂと同様である。また、同期機構２ａは出力軸４に設けられている点で同期機構２ｂ，２ｃと相違するが、基本的な構成と作動内容は共通する。
【００３０】
同期機構２ｂには、入力軸５と一体に回転するカップリングスリーブ２２（本発明の第１の係合部材及び接触体に相当する）、カップリングスリーブ２２と入力側前進３速ギヤ７ｃ（本発明の第２の係合部材及び被接触体に相当する）の間の入力軸５に回転自在且つ入力軸５の軸方向に移動自在に設けられたシンクロナイザリング２３ａ（本発明の同期部材に相当する）、カップリングスリーブ２２と入力側前進４速ギヤ７ｄ（本発明の第２の係合部材に相当する）の間の入力軸５に回転自在且つ入力軸５の軸方向に移動自在に設けられたシンクロナイザリング２３ｂ（本発明の同期部材に相当する）、及びカップリングスリーブ２２と接続されたシフトフォーク１０ｂが備えられている。
【００３１】
そして、シフトフォーク１０ｂの先端に固定されたシフトピース２１が、シフト／セレクト軸２０に固定されたシフトアーム１１と係合する。シフト／セレクト軸２０は、セレクト用モータ１２の作動に応じて回転する（セレクト動作）と共に、シフト用モータ１３の作動に応じて軸方向に移動する（シフト動作）。セレクト動作によりシフトアーム１１をシフトピース２１と係合させた状態で、シフト動作することにより、カップリングスリーブ２２が、ニュートラル位置から入力側前進３速ギヤ７ｃの方向（３速選択時）又は入力側前進４速ギヤ７ｄの方向（４速選択時）に変位する。
【００３２】
カップリングスリーブ２２の両端は中空構造となっており、中空部の内周面にスプライン３０ａ，３０ｂが形成されている。そして、シンクロナイザリング２３ａの外周面にカップリングスリーブ２２のスプライン３０ａと係合可能なスプライン３１ａが形成され、入力側前進３速ギヤ７ｃのシンクロナイザリング２３ａと対向する部分の外周面にもカップリングスリーブ２２のスプライン３０ａと係合可能なスプライン３２ａが形成されている。
【００３３】
同様に、シンクロナイザリング２３ｂの外周面にカップリングスリーブ２２のスプライン３０ｂと係合可能なスプライン３１ｂが形成され、入力側前進４速ギヤ７ｄのシンクロナイザリング２３ｂと対向する部分の外周面にもカップリングスリーブ２２のスプライン３０ｂと係合可能なスプライン３２ｂが形成されている。
【００３４】
そして、入力軸５と共に回転したカップリングスリーブ２２をシフトフォーク１０ｂにより入力側３速前進ギヤ７ｃの方向に移動すると、カップリングスリーブ２２とシンクロナイザリング２３ａが接触し、さらにシンクロナイザリング２３ａと入力側前進３速ギヤ７ｃも接触する状態となる。このとき、接触により生じる摩擦力により、シンクロナイザリング２３ａを介してカップリングスリーブ２２と入力側前進３速ギヤ７ｃの回転数が同期する。
【００３５】
このように、カップリングスリーブ２２と入力側前進３速ギヤ７ｃの回転数が同期した状態で、カップリングスリーブ２２をさらに入力側３速ギヤ７ｃの方向に移動させると、カップリングスリーブ２２に形成されたスプライン３０ａが、シンクロナイザリング２３ａに形成されたスプライン３１ａを通過して入力側前進３速ギヤ７ｃに形成されたスプライン３２ａと係合する。そして、これにより、入力軸５と出力軸４間で動力が伝達される状態（変速確立状態）となる。
【００３６】
同様にして、入力軸５と共に回転したカップリングスリーブ２２をシフトフォーク１０ｂにより入力側前進４速ギヤ７ｄの方向に移動すると、シンクロナイザリング２３ｂを介してカップリングスリーブ２２と入力側前進４速ギヤ７ｄの回転数が同期する。そして、カップリングスリーブ２２に形成されたスプライン３０ｂが、シンクロナイザリング２３ｂに形成されたスプライン３１ｂを通過して入力側前進４速ギヤ７ｄに形成されたスプライン３２ｂと係合する。
【００３７】
図２（ｂ）は、シフトアーム１１側から、直線的に配置されたシフトピース２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを見た図であり、セレクト動作時においては、シフトアーム１１は図中Ｐsl方向（セレクト方向）に移動して、１・２速選択位置Ｐsl_12、３・４速選択位置Ｐsl_34、５・６速選択位置Ｐsl_56、リバース（後退）選択位置Ｐsl_rのいずれかに位置決めされて、シフトピース２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄのいずれかと係合する。また、シフト動作時においては、シフトアーム１１は図中Ｐsc方向（シフト方向）に移動して、変速段（１〜６速、リバース）が確立される。
【００３８】
次に、図３を参照して、制御装置１には、シフトアーム１１のシフト方向の目標位置（＝カップリングスリーブスリーブ２２の目標位置）Ｐsc_cmdとセレクト方向の目標位置Ｐsl_cmdとを設定する目標位置スケジューラ５２と、シフトアーム１１のシフト方向の実位置（＝カップリングスリーブ２２の実位置）Ｐscと目標位置Ｐsc_cmdとが一致するように、シフト用モータ１３への印加電圧Ｖsc（本発明のアクチュエータに対する制御入力に相当する）を制御するシフトコントローラ５０（本発明の実位置把握手段、制御入力決定手段、接触検知手段、オフセット値決定手段の機能を含む）と、シフトアーム１１のセレクト方向の実位置Ｐslと目標位置Ｐsl_cmdとが一致するように、セレクト用モータ１２への印加電圧Ｖslを制御するセレクトコントローラ５１とが備えられている。
【００３９】
そして、所定の制御サイクル毎に、シフトコントローラ５０はシフト用モータ１３への印加電圧Ｖscを決定し、セレクトコントローラ５１はセレクト用モータ１２への印加電圧Ｖslを決定する。
【００４０】
なお、シフトコントローラ５０は、シフト用モータ１３に設けられた回転数センサ（図示しない）からの回転数検出信号等に基づいて、カップリングスリーブ２２の実位置Ｐscを把握する。同様に、セレクトコントローラ５１は、セレクト用モータ１２に設けられた回転数センサ（図示しない）からの回転数検出信号等に基づいて、シフトアーム１１の実位置Ｐslを把握する。
【００４１】
シフトコントローラ５０には、スライディングモード制御を用いて、シフト用モータ１３への印加電圧Ｖscを決定するスライディングモードコントローラ５３と、スライディングモード制御における応答指定パラメータＶＰＯＬＥ_scを設定するＶＰＯＬＥ_sc算出部５４と、スライディングモード制御（本発明の応答指定型制御に相当する）を用いて、シフト方向の目標位置Ｐsc_cmdに対するオフセット値Ｕfbを決定するオフセット値決定部５５（本発明のオフセット値決定手段に相当する）と、目標位置スケジューラ５２により設定されたシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdに該オフセット値Ｕfbを加算して目標位置Ｐsc_cmdを補正する加算器５６とが備えられている。なお、目標位置スケジューラ５２と加算器５６とにより、本発明の目標位置設定手段が構成される。
【００４２】
また、セレクトコントローラ５１には、スライディングモード制御を用いて、セレクト用モータ１２への印加電圧Ｖslを決定するスライディングモードコントローラ６０と、スライディングモード制御における応答指定パラメータＶＰＯＬＥ_slを設定するＶＰＯＬＥ_sl算出部６１とが備えられている。
【００４３】
セレクトコントローラ５１に備えられたスライディングモードコントローラ６０は、シフトアーム１１をセレクト方向に移動させる構成を以下の式（１）によりモデル化し、以下の式（２）〜式（７）によりセレクト用モータ１２に印加する電圧の制御値Ｖ_sl(k)を算出して、シフトアーム１１に対するセレクト方向の位置決め制御を行なう。
【００４４】
【数１】
2005309642.tif 000003
但し、a1_sl，a2_sl，b1_sl，b2_sl：モデルパラメータ。
【００４５】
スライディングモードコントローラ６０によるｋ番目の制御サイクルにおけるシフトアーム１１のセレクト方向の実位置Ｐsl(k)と、k-1番目の制御サイクルにおける目標位置Ｐsl_cmd(k-1)との偏差Ｅ_sl(k)を以下の式（２）で表し、スライディングモードにおける該偏差Ｅ_sl(k)の収束挙動を規制する切換関数σ_sl(k)を以下の式（３）で表す。
【００４６】
【数２】
2005309642.tif 000004
但し、Ｅ_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるセレクト方向偏差、Ｐcl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるシフトアーム１１のセレクト方向の実位置、Ｐcl_cmd(k)：k-1番目の制御サイクルにおけるシフトアーム１１のセレクト方向の目標位置。
【００４７】
【数３】
2005309642.tif 000005
但し、ＶＰＯＬＥ_sl：切換関数設定パラメータ（−１＜ＶＰＯＬＥ_sl＜０）。
【００４８】
そして、上記式（３）の切換関数をσ_sl(k+1)＝σ_sl(k)とおいて、上記式（１）及び上記式（２）を代入することにより、以下の式（４）の等価制御入力Ｕeq_sl(k)が得られる。
【００４９】
【数４】
2005309642.tif 000006
但し、Ｕeq_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける等価制御入力。
【００５０】
そして、以下の式（５）により到達則入力Ｕrch_sl(k)を算出し、以下の式（６）により適応則入力Ｕadp_sl(k)を算出して、以下の式（７）によりセレクト用モータ１２への印加電圧の制御値Ｖsl(k)を算出する。
【００５１】
【数５】
2005309642.tif 000007
但し、Ｕrch_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける到達則入力、Ｋrch_sl：フィードバックゲイン。
【００５２】
【数６】
2005309642.tif 000008
但し、Ｕadp_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける適応則入力、Ｋadp_sl：フィードバックゲイン。
【００５３】
【数７】
2005309642.tif 000009
但し、Ｖ_sl(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるセレクト用モータ１２に対する印加電圧の制御値。
【００５４】
また、シフトコントローラ５０に備えられたスライディングモードコントローラ５３は、シフトアーム１１をシフト方向に位置決めする構成を以下の式（８）によりモデル化し、以下の式（９）〜式（１５）によりシフト用モータ１３に印加する電圧の制御値Ｖ_sc(k)を算出して、シフトアーム１１に対するシフト方向の位置決め制御を行なう。
【００５５】
【数８】
2005309642.tif 000010
但し、a1_sc，a2_sc，b1_sc，b2_sc：モデルパラメータ。
【００５６】
スライディングモードコントローラ５３によるｋ番目の制御サイクルにおけるシフトアーム１１のシフト方向の実位置Ｐsc(k)と、k-1番目の制御サイクルにおける目標位置Ｐsc_cmd(k-1)との偏差Ｅ_sc(k)を以下の式（９）で表し、スライディングモードにおける該偏差Ｅ_sc(k)の収束挙動を規制する切換関数σ_sc(k)を以下の式（１０）で表す。
【００５７】
【数９】
2005309642.tif 000011
但し、Ｅ_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるシフト方向偏差、Ｐsc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるシフトアーム１１のシフト方向の実位置、Ｐsc_cmd(k)：k-1番目の制御サイクルにおけるシフトアーム１１のシフト方向の目標位置。
【００５８】
【数１０】
2005309642.tif 000012
但し、ＶＰＯＬＥ_sc：切換関数設定パラメータ（−１＜ＶＰＯＬＥ_sc＜１）。
【００５９】
また、以下の式（１１）により切換関数積分値ＳＵＭ_σsc(k)を算出する。
【００６０】
【数１１】
2005309642.tif 000013
但し、ＳＵＭ_σsc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける切換関数積分値。
【００６１】
そして、上記式（１０）の切換関数をσ_sc(k+1)＝σ_sc(k)とおいて、上記式（８）及び式（９）を代入することにより、以下の式（１２）の等価制御入力Ｕeq_sc(k)が得られる。
【００６２】
【数１２】
2005309642.tif 000014
但し、Ｕeq_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける等価制御入力。
【００６３】
そして、以下の式（１３）により到達則入力Ｕrch_sc(k)を算出し、以下の式（１４）により適応則入力Ｕadp_sc(k)を算出して、以下の式（１５）によりシフト用モータ１３への印加電圧の制御値Ｖsc(k)を算出する。
【００６４】
【数１３】
2005309642.tif 000015
但し、Ｕrch_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける到達則入力、Ｋrch_sc：フィードバックゲイン。
【００６５】
【数１４】
2005309642.tif 000016
但し、Ｕadp_sc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける適応則入力、Ｋadp_sc：フィードバックゲイン。
【００６６】
【数１５】
2005309642.tif 000017
但し、Ｖsc(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるシフト用モータ１３に対する印加電圧の制御値。
【００６７】
また、オフセット値決定手段５５は、シフト動作時にカップリングスリーブ２２によるシンクロナイザリング２３ａ，２３ｂに対する押付け力が不足することを防止するため、以下の式（１６）〜式（２０）により、オフセット値Ｕkbを決定する。
【００６８】
【数１６】
2005309642.tif 000018
但し、Ｖsc_ave(k)：ｋ番目の制御サイクルまでのシフト用モータ１３に対する制御入力Ｖscの移動平均値、Ｕfb_cmd：カップリングスリーブの押付け力が所定レベルとなる目標制御入力、Ｅ_Ｕfb(k)：ｋ番目の制御サイクルにおけるＶsc_aveとＵfb_cmdとの偏差。
【００６９】
【数１７】
2005309642.tif 000019
但し、ＶＰＯＬＥ_Ｕfb：切換関数設定パラメータ。
【００７０】
【数１８】
2005309642.tif 000020
但し、Ｋadp_Ｕfb：適応則ゲイン、Ｋadp_Ｕfb(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける適応則入力。
【００７１】
【数１９】
2005309642.tif 000021
但し、Ｋrch_Ｕfb：到達則ゲイン、Ｋrch_Ｕfb(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける到達則入力。
【００７２】
【数２０】
2005309642.tif 000022
但し、Ｕfb_ini：オフセット値の初期値、Ｕfb(k)：ｋ番目の制御サイクルにおける制御入力。
【００７３】
次に、変速機８０においては、機械的なガタや部品の個体バラツキ等により、予め設定された各変速段の選択位置の目標値Ｐsl_cmdと、真の選択位置に対応した目標値Ｐsl_cmd*との間にズレが生じる場合がある。そこで、セレクトコントローラ５１は、セレクト動作時とシフト動作時とで、上記式（３）における切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_slを変更して、外乱に対する抑制能力を変化させる制御を行なう。図４は、セレクトコントローラ５１のスライディングモードコントローラ５５の応答指定特性を示したものであり、ＶＰＯＬＥ_slを−０．５，−０．８，−０．９９，−１．０に設定して、切換関数σ_sl＝０かつ偏差Ｅ_sl＝０である状態でステップ外乱ｄを与えた場合の制御系の応答を示したグラフであり、縦軸を上から偏差Ｅ_sl、切換関数σ_sl、外乱ｄとし、横軸を時間ｋとしたものである。
【００７４】
図４から明らかなように、ＶＰＯＬＥ_slの絶対値を小さくするほど、外乱ｄが偏差Ｅ_slに与える影響が小さくなり、逆に、ＶＰＯＬＥ_slの絶対値を大きくして１に近づけるほど、スライディングモードコントローラ５５が許容する偏差Ｅ_slが大きくなるという特性がある。そしてこのとき、ＶＰＯＬＥ_slの値に拘わらず切換関数σ_slの挙動が同一となっていることから、外乱ｄに対する抑制能力をＶＰＯＬＥ_slによって指定できることがわかる。
【００７５】
そこで、セレクトコントローラ５１のＶＰＯＬＥ_sl算出部５６は、以下の式（２１）に示したように、シフト動作時とシフト動作時以外（セレクト動作時）とで、ＶＰＯＬＥ_slの値を変更する。
【００７６】
【数２１】
2005309642.tif 000023
但し、｜ＶＰＯＬＥ_sl_l｜＞｜ＶＰＯＬＥ_sl_h｜となるように、例えばＶＰＯＬＥ_sl_l＝-0.95、ＶＰＯＬＥ_sl_h＝-0.7に設定される。
【００７７】
なお、セレクトコントローラ５１は、以下の式（２２），式（２３）の関係が共に成立するときに、シフト動作時であると判断する。
【００７８】
【数２２】
2005309642.tif 000024
但し、Ｐsc_cmd：シフト方向の目標値、Ｐsc_cmd_vp：予め設定されたニュートラル位置（Ｐsc_cmd＝０）からの変位量の基準値（例えば0.3mm）。
【００７９】
【数２３】
2005309642.tif 000025
但し、ΔＰsl：前回の制御サイクルからのセレクト方向の変位量、dpsl_vp：予め設定された制御サイクルにおける変位量の基準値（例えば0.1mm／step）。
【００８０】
上記式（２１）により、シフト動作時におけるＶＰＯＬＥ_slをＶＰＯＬＥ_sl_lとして、セレクト動作時よりも外乱に対する抑制能力を低く設定することにより、シフトアーム１１とシフトピース２１ａとの干渉が回避され、シフトアーム１１のシフト方向への移動が可能となる。
【００８１】
次に、図５を参照して、シフトコントローラ５０は、シフト動作時に、以下の４つのモード（Ｍｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４）を実行して、各変速段を確立する。そして、シフトコントローラ５０は、各モードにおいて、切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_scを以下の式（２４）に示したように切換える。このように、切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_scを切換えることにより、上述したセレクトコントローラ５１の場合と同様に、シフトコントローラ５０の外乱抑制能力を変更することができる。
【００８２】
【数２４】
2005309642.tif 000026
但し、Ｐsc_def：シンクロナイザリングの待機位置、Ｐsc_scf：カップリングスリーブとシンクロナイザリングとの接触位置。
【００８３】
図１０（ａ）は縦軸をシフト方向のシフトアーム１１の実位置Ｐsc及び目標位置Ｐsc_cmdに設定し、横軸を時間ｔに設定したグラフであり、図１０（ｂ）は縦軸を切換関数設定パラメータＶＰＯＬＥ_scに設定し、横軸を図１０（ａ）と共通の時間ｔに設定したグラフである。
(1) Ｍｏｄｅ１（ｔ40〜ｔ42：目標値追従＆コンプライアンスモード）
ニュートラル位置からシフト動作を開始して、シフトアーム１１（図２（ａ）参照）の実位置Ｐscがシンクロナイザリング２３の待機位置Ｐsc_defに達するまで（Ｐsc＜Ｐsc_def）、シフトコントローラ５０のＶＰＯＬＥ_sc算出部５４（図４参照）は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc11（＝-0.8）に設定する。これにより、シフトコントローラ５０の外乱抑制力を高くして目標位置Ｐsc_cmdに対するシフトアーム１１の追従性を高めている。
【００８４】
そして、シフトアーム１１の実位置Ｐscがシンクロナイザリング２２の待機位置Ｐsc_defに達したｔ41で、ＶＰＯＬＥ_sc算出部５４は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc12（＝-0.98）に設定する。これにより、シフトコントローラ５０の外乱抑制能力が低下し、スリーブリング２２とシンクロナイザリング２３の接触時に、緩衝効果を生じさせて、衝撃音の発生やシンクロナイザリング２３に対する無理な押し込が生じることを抑制することができる。
(2) Ｍｏｄｅ２（ｔ42〜ｔ43：回転同期制御モード）
Ｐsc_def≦Ｐsc≦Ｐsc_scf、且つ、ΔＰsc＜ΔＰsc_sc（ΔＰsc_sc：カップリングスリーブ２２とシンクロナイザリング２２ｂとの接触判定値）の条件成立後、目標値Ｐsc_cmdをＰsc_sc、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc2（＝-0.85）として、シンクロナイザリング２２ｂに適切な押付け力を与える。そして、これにより、カップリングスリーブ２２と入力側前進３速ギヤ７ｃの回転数の同期を図る。
(3) Ｍｏｄｅ３（ｔ43〜ｔ44：静止モード）
Ｐsc_scf＜Ｐscの条件が成立したｔ43で、目標値Ｐsc_cmdをシフト完了時目標値Ｐsc_endとし、ＰscのＰsc_cmdに対するオーバーシュート（オーバーシュートが生じると、図示しないストッパ部材との衝突音が発生する）を防止するため、切換関数積分値ＳＵＭ_σscをリセットとすると共に、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc3（＝-0.7）として外乱抑制能力を高める。これにより、カップリングスリーブ２２がシンクロナイザリング２２ｂを通過して移動し、入力側前進３速ギヤ７ｃと係合する。
(4) Ｍｏｄｅ４（ｔ44〜：ホールドモード）
シフト動作完了後、及びセレクト動作時は、シフト用モータ１３への印加電力低減による省電力化のため、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc4（＝-0.9）として、シフトコントローラ５０における外乱抑制能力を低下させる。また、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc4（＝-0.9）として、シフトコントローラ５０における外乱抑制能力を低下させた状態でセレクト動作を行うことで、シフトアーム１１とシフトピース２１ａ〜２１ｄとの干渉を回避してセレクト動作させることができる。
【００８５】
次に、制御装置１による変速機８０の制御の実行手順を図６〜１０に示したフローチャートに従って説明する。
【００８６】
制御装置１は、車両の運転者によりアクセルペダル９５（図１参照）又はブレーキペダル９９が操作されたときに、その操作内容に応じて、以下の式（２５）により、駆動輪９４に与える駆動力を決定するための駆動力インデックスＵdrvを決定する。
【００８７】
【数２５】
2005309642.tif 000027
但し、Ｕdrv：駆動力インデックス、ＡＰ：アクセルペダル開度、ＢＫ：ブレーキ踏力、Ｋbk：ブレーキ踏力（０〜最大）をアクセルペダル開度（０〜−９０度）に変換する係数。
【００８８】
そして、制御装置１は、駆動力インデックスＵdrvに基づいて、変速機８０の変速操作を行うか否かを判断し、変速操作を行うときは、駆動力インデックスＵdrvと車速ＶＰとに基づいて変速先の変速段ギヤに応じた選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdを求め、『変速操作』を実行する。なお、ギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと選択ギヤとの関係は以下の表（１）の通りである。
【００８９】
【表１】
2005309642.tif 000028
ここで、『変速操作』は、クラッチ８２（図１参照）を「クラッチＯＦＦ状態」として変速機８０のシフト／セレクト動作を可能とする「クラッチＯＦＦ工程」と、「クラッチＯＦＦ」状態で変速機８０をシフト／セレクト動作させてギヤ選択位置ＮＧＥＡＲをギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdに変更する「ギヤ位置変更工程」と、該「ギヤ位置変更工程」の終了後にクラッチ８２を「クラッチＯＮ」状態に戻す「クラッチＯＮ工程」という３つの工程により実行される。
【００９０】
そして、『変速操作』が開始された時点から各工程が終了するまでのタイミングを把握するために、クラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFF、ギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHG、及びクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONが予め設定されている（ＴＭ_CLOFF＜ＴＭ_SCHG＜ＴＭ_CLON）。
【００９１】
制御装置１は、『変速操作』の開始時に変速動作基準タイマをスタートさせると同時に「クラッチＯＦＦ」処理を開始してクラッチ８２をＯＦＦし、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFFを超えたときに、「ギヤ位置変更工程」を開始する。そして、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを経過したときに、制御装置１は、「クラッチＯＮ工程」を開始してクラッチ８２をＯＮする。
【００９２】
図６〜図７に示したフローチャートは、「クラッチＯＦＦ工程」を開始した後の、制御装置１による変速機８０の『変速操作』の実行手順を示したものである。制御装置１は、先ず、ＳＴＥＰ３０で変速機８０の現在のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致しているか否かを判断する。
【００９３】
そして、ギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致し、『変速操作』が完了した状態にあると判断できるときは、ＳＴＥＰ４５に分岐して、制御装置１は、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftをクリアし、次のＳＴＥＰ４６で変速機８０のギヤ抜き処理の完了時にセットされるギヤ抜き完了フラグＦ_SCNをリセットし（Ｆ_SCN＝０）、変速機８０のセレクト動作の完了時にセットされるセレクト完了フラグＦ_SLFをリセットする（Ｆ_SLF＝０）。
【００９４】
そして、ＳＴＥＰ６１に進み、制御装置１は、シフトコントローラ５０によるシフトアーム１１のシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdと、セレクトコントローラ５１によるシフトアーム１１のセレクト方向の目標位置Ｐsl_cmdとを、現状値に維持して現在のギヤ選択位置を保持し、図１５のＳＴＥＰ３３に進む。
【００９５】
また、このとき、シフトコントローラ５０のＶＰＯＬＥ_sc算出部５４により、シフトコントローラ５０のスライディングモードコントローラ５３における応答指定パラメータＶＰＯＬＥ_scがＶＰＯＬＥ_sc4（＝-0.9）に設定される。これにより、シフトコントローラ５０の外乱抑制能力が低下して、シフト用モータ１３の省電力化が図られる。
【００９６】
さらに、セレクトコントローラ５１のＶＰＯＬＥ_sl算出部５６により、セレクトコントローラ５１のスライディングモードコントローラ５５における応答指定パラメータＶＰＯＬＥ_slがＶＰＯＬＥ_sl_l（＝-0.95）に設定される。これにより、シフトコントローラ５５の外乱抑制能力が低下して、セレクト用モータ１２の省電力化が図られる。
【００９７】
一方、ＳＴＥＰ３０で変速機８０の現在のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲがギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdと一致しておらず、変速機８０の『変速操作』が実行中であると判断できるときには、ＳＴＥＰ３１に進む。
【００９８】
ＳＴＥＰ３１で、制御装置１は、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＦＦ時間ＴＭ_CLOFFを超えているか否かを判断する。そして、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFFを超えておらず、「クラッチＯＦＦ工程」が終了していないと判断できるときには、ＳＴＥＰ３２に進み、制御装置１は、ＳＴＥＰ６１と同様の処理を行って現在のギヤ選択位置を保持する。
【００９９】
一方、ＳＴＥＰ３１で変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＦＦ完了時間ＴＭ_CLOFFを超え、「クラッチＯＦＦ工程」が終了していると判断できるときにはＳＴＥＰ５０に分岐し、制御装置１は、変速動作基準タイマの計時時間tm_shihtがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを超えているか否かを判断する。
【０１００】
そして、ＳＴＥＰ５０で変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHG）を超えておらず、「ギヤ位置変更工程」の実行中であると判断できるときには、ＳＴＥＰ５１に進んで、制御装置１は『シフト／セレクト操作』を実行し、図７のＳＴＥＰ３３に進む。
【０１０１】
一方、ＳＴＥＰ５０で変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがギヤ位置変更完了時間ＴＭ_SCHGを超えており、「ギヤ位置変更工程」が終了していると判断できるときには、ＳＴＥＰ６０に分岐して、変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONを超えているか否かを判断する。
【０１０２】
そして、ＳＴＥＰ６０でタイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONを超えておらず、「クラッチＯＮ工程」が実行中であると判断できるときは、上述したＳＴＥＰ６１の処理を行って、図７のＳＴＥＰ３３に進む。
【０１０３】
一方、ＳＴＥＰ６０で変速動作基準タイマの計時時間tm_shiftがクラッチＯＮ完了時間ＴＭ_CLONを超えており（ＴＭ_CLON＜tm_shift）、「クラッチＯＮ工程」が終了していると判断できるときには、ＳＴＥＰ７０に分岐して、制御装置１は、現在のギヤ選択位置ＮＧＥＡＲをギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdにセットし、図７のＳＴＥＰ３３に進む。
【０１０４】
図７のＳＴＥＰ３３〜ＳＴＥＰ３８及びＳＴＥＰ８０は、シフトコントローラ５０のスライディングモードコントローラ５３による処理である。スライディングモードコントローラ５３は、ＳＴＥＰ３３で、上記式（９）によりＥ_sc(k)を算出し、上記式（１０）によりσ_sc(k)を算出する。
【０１０５】
そして、続くＳＴＥＰ３４で、上記Ｍｏｄｅ２からＭｏｄｅ３への移行時にセットされるフラグＦ_Mode2to3がセットされていたとき（Ｆ_Mode2to3＝１）は、ＳＴＥＰ３５に進んで上記式（１１）で算出された切換関数積分値ＳＵＭ_σsc(k)をリセットする（ＳＵＭ_σsc＝０）。一方、ＳＴＥＰ３４で、Ｆ_Mode2to3がリセットされていたとき（Ｆ_Mode2to3＝０）は、ＳＴＥＰ８０に分岐して上記式（１１）により切換関数積分値ＳＵＭ_σsc(k)を更新し、ＳＴＥＰ３６に進む。
【０１０６】
そして、スライディングモードコントローラ５３は、ＳＴＥＰ３６で上記式（１２）〜式（１４）により等価制御入力Ｕeq_sc(k)と到達則入力Ｕrch_sc(k)と適応則制御入力Ｕadp_sc(k)を算出し、ＳＴＥＰ３７で上記式（１５）によりシフト用モータ１３に対する印加電圧の制御入力Ｖsc(k)を算出して、シフト用モータ１３を制御する。
【０１０７】
また、続くＳＴＥＰ３８〜ＳＴＥＰ４０は、セレクトコントローラ５１のスライディングモードコントローラ６０による処理である。スライディングモードコントローラ６０は、ＳＴＥＰ３８で上記式（２）によりＥ_sl(k)を算出し、上記式（３）によりσ_sl(k)を算出する。
【０１０８】
そして、続くＳＴＥＰ３９で、スライディングモードコントローラ６０は、上記式（４）〜式（６）により等価制御入力Ｕeq_sl(k)と到達則入力Ｕrch_sl(k)と適応則入力Ｕadp_sl(k)を算出し、ＳＴＥＰ４０で上記式（７）によりセレクト用モータ１２に対する印加電圧の制御入力Ｖsl(k)を算出して、セレクト用モータ１２を制御する。
【０１０９】
次に、図８は図６のＳＴＥＰ５１における『シフト／セレクト操作』のフローチャートである。ＳＴＥＰ９０でギヤ抜き完了フラグＦ_SCNがリセットされており（Ｆ_SCN＝０）、ギヤ抜き動作中であると判断できるときＳＴＥＰ９１に進む。
【０１１０】
ＳＴＥＰ９１〜ＳＴＥＰ９２は目標位置スケジューラ５２（図３参照）による処理であり、目標位置スケジューラ５２は、ＳＴＥＰ９１でシフトアーム１１のセレクト方向の目標位置Ｐsl_cmdを現在位置に保持し、ＳＴＥＰ９２でシフトアーム１１のシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdを０（ニュートラル位置）に設定する。また、ＳＴＥＰ９３はＶＰＯＬＥ_sc算出部５４（図４参照）とＶＰＯＬＥ_sl算出部６１による処理であり、ＶＰＯＬＥ_sl算出部６１はＶＰＯＬＥ_slをＶＰＯＬＥ_sl_l（-0.95）に設定し、ＶＰＯＬＥ_sc算出部５４はＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc11（＝-0.8）に設定する。
【０１１１】
これにより、セレクトコントローラ５１の外乱抑制能力が低下し、シフトアーム１１のセレクト方向へのずれの許容幅が拡大するため、シフトアーム１１とシフトピース２１との干渉の影響を小さくしてシフトアーム１１をスムーズにシフト方向に移動させることができる。
【０１１２】
そして、続くＳＴＥＰ９４で、シフトアーム１１のシフト方向の位置（絶対値）が、予め設定されたニュートラル判定値Ｐsc_N（例えば0.15mm）未満となったときに、ギヤ抜き処理が終了したと判断してＳＴＥＰ９５に進み、制御装置１はギヤ抜き完了フラグＦ_SCNをセット（Ｆ_SCN＝１）し、ＳＴＥＰ９６に進んで『シフト／セレクト操作』を終了する。また、ＳＴＥＰ９４で、シフトアーム１１のシフト方向の位置（絶対値）が、ニュートラル判定値Ｐsc_N（例えば0.15mm）以上であるときは、ギヤ抜き完了フラグＦ_SCNをセットすることなくＳＴＥＰ９６に進んで『シフト／セレクト操作』を終了する。
【０１１３】
一方、ＳＴＥＰ９０でギヤ抜き完了フラグＦ_SCNがセットされており、ギヤ抜き処理が終了していると判断できるときにはＳＴＥＰ１００に分岐する。ＳＴＥＰ１００〜ＳＴＥＰ１０３及びＳＴＥＰ１１０は目標位置スケジューラ５２による処理であり、目標位置スケジューラ５２は、ＳＴＥＰ１００でセレクト完了フラグＦ_SLFがセットされているか否かを判断する。
【０１１４】
そして、セレクト完了フラグＦ_SLFがリセットされており（Ｆ_SLF＝０）、セレクト動作中であると判断できるときはＳＴＥＰ１０１に進み、目標位置スケジューラ５２は、図示したＮＧＥＡＲ_cmd／Ｐsl_cmd_tableマップをマップ検索して、ＮＧＥＲ_cmdに応じた各変速段のセレクト方向の設定値Ｐsl_cmd_tableを取得する。
【０１１５】
続くＳＴＥＰ１０２で、目標位置スケジューラ５２は、シフトアーム１１のシフト方向の目標値Ｐsc_cmdを現状値に保持し、ＳＴＥＰ１０３でシフト方向の目標値の増加幅を指定するＰsc_cmd_tmpをゼロとする。次のＳＴＥＰ１０４は、ＶＰＯＬＥ_sc算出部５４とＶＰＯＬＥ_sl算出部６１による処理であり、ＶＰＯＬＥ_sl算出部６１はＶＰＯＬＥ_slをＶＰＯＬＥ_sl_h（＝-0.7）に設定し、ＶＰＯＬＥ_sc算出部５４はＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc4（＝-0.9）に設定する。
【０１１６】
これにより、シフトコントローラ５０による外乱抑制能力が低下し、セレクト動作時にシフトアーム１１がシフト方向にずれ易くなる。そのため、シフトアーム１１とシフトピース２１とが干渉する場合であっても、スムーズにセレクト動作を実行することができる。
【０１１７】
そして、ＳＴＥＰ１０５で、シフトアーム１１のセレクト方向の現在位置と目標位置との差の絶対値｜Ｐsl−Ｐsl_cmd｜がセレクト完了判定値Ｅ_Pslf（例えば0.15mm）未満となり、且つ、ＳＴＥＰ１０６で、シフトアーム１１のセレクト方向の移動速度ΔＰslがセレクト速度収束判定値Ｄ_Pslf（例えば0.1mm／step）未満となったときに、セレクト動作が完了したと判断してＳＴＥＰ１０７に進む。そして、制御装置１は、セレクト完了フラグＦ_SLFをセット（Ｆ_SLF＝１）してＳＴＥＰ９６に進み、『シフト／セレクト操作』を終了する。
【０１１８】
一方、ＳＴＥＰ１００でセレクト完了フラグＦ_SLFがセットされており、セレクト動作が完了していると判断できるときには、ＳＴＥＰ１１０に分岐する。ＳＴＥＰ１１０〜ＳＴＥＰ１１１は目標位置スケジューラ５２による処理である。目標位置スケジューラ５２は、ＳＴＥＰ１１０でシフトアーム１１のシフト方向の目標位置Ｐsl_cmdを現状値に保持し、ＳＴＥＰ１１１で後述する『回転同期動作時目標値算出』を実行する。
【０１１９】
次のＳＴＥＰ１１２はＶＰＯＬＥ_sl算出部６１による処理であり、ＶＰＯＬＥ_sl算出部６１は、ＶＰＯＬＥ_slをＶＰＯＬＥ_sl_l（＝-0.95）に設定する。これにより、セレクトコントローラ５１の外乱抑制能力が低下し、シフトアーム１１とシフトピース２１とが干渉する場合であっても、シフトアーム１１のシフト動作をスムーズに行うことができる。そして、ＳＴＥＰ１１２からＳＴＥＰ９６に進み、制御装置１は、『シフト／セレクト操作』を終了する。
【０１２０】
次に、図９は、図８のＳＴＥＰ１１１における『回転同期動作時目標値算出』のフローチャートである。『回転同期動作時目標値算出』は、主として目標位置スケジューラ５２により実行される。
【０１２１】
目標位置スケジューラ５２は、ＳＴＥＰ１２０で、図示したＮＧＥＡＲ_cmd／Ｐsc_def，_scf，_end，_tableマップを検索して、ギヤ選択目標値ＮＥＧＡＲ_cmdに対応した各変速機構２ａ〜２ｃ及び後進ギヤ列８３，８５，８６におけるシンクロナイザリングの待機位置Ｐsc_def、シンクロナイザリングを介してカップリングスリーブと被同期ギヤ（出力側前進１速ギヤ９ａ，出力側前進２速ギヤ９ｂ，入力側前進３速ギヤ７ｃ，入力側前進４速ギヤ７ｄ，入力側前進５速ギヤ７ｅ，入力側前進６速ギヤ７ｆ，第２後進ギヤ８３及び第３後進ギヤ８６）との回転同期が開始される位置Ｐsc__scf（本発明の所定位置に相当する）、該回転同期が終了する位置Ｐsc_sc（本発明の押付け目標位置に相当する）、及びシフト動作の終了位置Ｐsc_endを取得する。
【０１２２】
また、続くＳＴＥＰ１２１で、目標位置スケジューラ５２は、ギヤ選択目標値ＮＧＥＡＲ_cmdに応じたシフト動作の変位速度Ｄ_Ｐsc_cmd_tableを取得する。なお、このように、変速段に応じて変位速度Ｄ_Ｐsc_cmd_tableを変更することによって、ローギヤにおけるシフトショックとシンクロナイザリングとカップリングスリーブとの接触音の発生を抑制している。
【０１２３】
そして、次のＳＴＥＰ１２２で、目標位置スケジューラ５２は、上述したマップ検索により取得したＰsc_def_table，Ｐsc_scf_table，Ｐsc_sc_table，Ｐsc_end_table，Ｄ_Ｐsc_cmd_tableを、対応する目標値Ｐsc_def，Ｐsc_scf，Ｐsc_sc，Ｐsc_end，Ｄ_Ｐsc_cmd
にそれぞれ設定する。また、続くＳＴＥＰ１２３で、シフト動作におけるシフトアーム１１の途中目標位置Ｐsc_cmd_tmpを設定する。
【０１２４】
図１０のＳＴＥＰ１２４以降は、上述したＭｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ４による処理であり、ＳＴＥＰ１２４でシフトアーム１１のシフト方向位置ＰscがＰsc_scfを超えておらず、カップリングスリーブとシンクロナイザリングの回転同期が完了していないと判断できるときはＳＴＥＰ１２５に進む。
【０１２５】
ＳＴＥＰ１２５で、制御装置１は、Ｍｏｄｅ１又はＭｏｄｅ２の処理を実行中であることを示すモード1・2フラグＦ_mode12をセット（Ｆ_mode12＝１）する。そして、次のＳＴＥＰ１２６でシフトアーム１１のシフト方向位置ＰscがＰsc_defを超えていないとき、すなわち、シフトアーム１１がシンクロナイザリングの待機位置を越えていないときには、ＳＴＥＰ１２７に進む。
【０１２６】
ＳＴＥＰ１２７〜ＳＴＥＰ１２８はＭｏｄｅ１による処理であり、ＳＴＥＰ１２７で、オフセット値決定手段５５は、目標位置スケジューラ５２により設定されたシフト方向の目標位置にオフセット値Ｕfbを加算するか否かを指定するオフセットフラグＦ_Ｕfb_OKをリセット（Ｆ_Ｕfb_OK＝０）して、オフセット値Ｕfbの加算を禁止する。また、続くＳＴＥＰ１２８で、シフトコントローラ５０のＶＰＯＬＥ_sc算出部５４により、ＶＰＯＬＥ_scがＶＰＯＬＥ_sc_11（＝-0.8）に設定される。これにより、シフトコントローラ５０の外乱抑制能力が高くなり、目標位置Ｐsc_cmdに対する追従性が向上する。
【０１２７】
そして、ＳＴＥＰ１２９で、シフト動作におけるシフトアーム１１の途中目標位置Ｐsc_cmd_tmpが、回転同期が開始される位置Ｐsc__scfを越えていたときは、ＳＴＥＰ１８０に分岐して、目標位置スケジューラ５２はＰsc_scfをシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdに設定し、ＳＴＥＰ１３１に進んで『回転同期動作時目標値算出』処理を終了する。一方、ＳＴＥＰ１２９で、シフト動作におけるシフトアーム１１の途中目標位置Ｐsc_cmd_tmpが、回転同期が開始される位置Ｐsc__scfを越えていなかったときには、ＳＴＥＰ１３０に進み、目標位置スケジューラ５２はシフト動作におけるシフトアーム１１の途中目標位置Ｐsc_cmd_tmpをシフト方向の目標位置Ｐsc_cmdに設定し、ＳＴＥＰ１３１に進んで『回転同期動作時目標値算出』処理を終了する。
【０１２８】
また、ＳＴＥＰ１２６でシフトアーム１１のシフト方向位置ＰscがＰsc_defを超え、シフトアーム１１がシンクロナイザリングの待機位置に達していると判断できるときには、ＳＴＥＰ１６０に分岐し、シフトアーム１１のシフト方向位置の変化量ΔＰscが、カップリングスリーブとシンクロナイザリングとの接触判定値ΔＰsc_scを超えているか否かを判断する。
【０１２９】
そして、ΔＰscがΔＰsc_sc未満であり、カップリングスリーブとシンクロナイザリングとが未だ接触していないときはＳＴＥＰ１６１に進み、また、ΔＰscがΔＰsc_scを超えており、カップリングスリーブとシンクロナイザリングとが接触しているときはＳＴＥＰ１７０に分岐する。なお、ＳＴＥＰ１２６とＳＴＥＰ１６０により、カップリングスリーブとシンクロナイザリングが接触しているか否かを検知する構成が、本発明の接触検知手段に相当する。
【０１３０】
ＳＴＥＰ１６１〜ＳＴＥＰ１６２はＭｏｄｅ１による処理であり、オフセット値決定部５５は、オフセットフラグＦ_Ｕfb_OKをリセット（Ｆ_Ｕfb_OK＝０）して、オフセット値Ｕfbの加算を禁止する。そして、続くＳＴＥＰ１６２で、ＶＰＯＬＥ_sc算出部５４は、ＶＰＯＬ_scをＶＰＯＬＥ_sc12（＝-0.98）に設定する。これにより、シフトコントローラ５０の外乱抑制能力が低下し、カップリングスリーブとシンクロナイザリングとの接触時の衝撃を減少させることができる。
【０１３１】
また、ＳＴＥＰ１７０〜ＳＴＥＰ１７１はＭｏｄｅ２による処理であり、オフセット値決定部５５は、ＳＴＥＰ１７０でオフセットフラグＦ_Ｕfb_OKをセット（Ｆ_Ｕfb_OK＝１）して、オフセット値Ｕfbの加算を許可する。また、続くＳＴＥＰ１７１で、ＶＰＯＬＥ_sc算出部５４は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc2（-0.85）に設定する。これにより、シフトコントローラ５０の外乱抑制能力が高くなり、シンクロナイザリングに適切な押付け力を与えて、カップリングスリーブと被同期ギヤの回転数を同期させることができる。
【０１３２】
そして、オフセット値決定部５５は、ＳＴＥＰ１７２で、上記式（１６），式（１７）によりＥ_Ｕfb(k)，σ_Ｕfb(k)を算出し、ＳＴＥＰ１７３で、上記式（１８），式（１９），式（２０）により、Ｕadp_Ｕfb(k)，Ｕrch_Ｕfb(k)，Ｕfb(k)を算出する。そして、次のＳＴＥＰ１７４で、加算器５６により、目標位置スケジューラ５２により設定されたＰsc_scfにオフセット値Ｕfb(k)が加算されて、シフト方向の目標位置Ｐsc_cmdが設定され、ＳＴＥＰ１３１に進んで『回転同期動作時目標値算出』処理を終了する。
【０１３３】
一方、ＳＴＥＰ１２４でシフトアーム１１のシフト方向位置ＰscがＰsc_scfを越えているとき、すなわち、カップリングスリーブと被同期ギヤとの回転数の同期が完了しているときには、ＳＴＥＰ１４０に分岐する。そして、ＳＴＥＰ１４０でモード1・2フラグＦ_mode12がセットされているか否かを判断する。
【０１３４】
ＳＴＥＰ１４０でモード1・2フラグＦ_mode12がセット（Ｆ_mode12＝１）されていたとき、すなわち前記Ｍｏｄｅ１又はＭｏｄｅ２の実行中であるときは、ＳＴＥＰ１５０に分岐して、制御装置１は、モード３移行フラグＦ_mode2to3をセット（Ｆ_mode2to3＝１）すると共にモード1・2フラグＦ_mode1・2をリセット（Ｆ_mode1・2＝０）して、ＳＴＥＰ１４２に進む。一方、ＳＴＥＰ１４０でモード1・2フラグがリセット（Ｆ_mode12=0）されていたとき、すなわち、既にＭｏｄｅ２が終了していたときには、ＳＴＥＰ１４１に進み、制御装置１はモード３移行フラグＦ_mode2to3をリセット（Ｆ_mode2to3＝０）してＳＴＥＰ１４２に進む。
【０１３５】
そして、ＳＴＥＰ１４２で、オフセット値決定手段５５は、オフセットフラグＦ_Ｕfb_OKをリセット（Ｆ_Ｕfb_OK＝０）してオフセット値Ｕfbの加算を禁止する。また、続くＳＴＥＰ１４３で、シフトコントローラ５０のＶＰＯＬＥ_sc算出部５４は、ＶＰＯＬＥ_scをＶＰＯＬＥ_sc3（＝-0.7）に設定し、次のＳＴＥＰ１４４で目標位置スケジューラ５２は、シフトアーム１１のシフト方向の目標値Ｐsc_cmdをＰsc_endに設定する。これにより、シフトコントローラ５０の外乱抑制能力を高め、シフトアーム１１がシフト完了位置Ｐsc_endからオーバーランすることを防止している。そして、ＳＴＥＰ１４４からＳＴＥＰ１３１に進んで、制御装置１は『回転同期動作時目標値算出』処理を終了する。
【０１３６】
図１１は、Ｍｏｄｅ２においてオフセットフラグＦ_Ｕfb_OKをセット（Ｆ_Ｕfb_OK＝１）してオフセット値Ｕfbを加算することにより、シフト方向の目標位置Ｐsc_cmdを嵩上げしたときのカップリングスリーブの実位置Ｐscの推移を示したグラフである。図１１の上段のグラフは、縦軸をカップリングスリーブの実位置Ｐscとオフセット値Ｕfbに設定し、横軸を時間軸に設定したものであり、図中ａはカップリングスリーブの目標位置Ｐsc_cmdを示し、ｂはカップリングスリーブの実位置Ｐscを示し、ｃはオフセット値Ｕfbを示している。
【０１３７】
また、下段のグラフは、オフセットフラグＦ_Ｕfb_OKのセット／リセットレベルに設定され、横軸は上段のグラフと共通の時間軸に設定したものであり、図中ｄがオフセットフラグＦ_Ｕfb_OKのレベルを示している。図中ｔ10がカップリングスリーブとシンクロナイザリングの接触が検知された時点であり、ｔ10〜ｔ11の間、下段のグラフでオフセットフラグＦ_Ｕfb_OKがセット（Ｆ_Ｕfb_OK＝１）されている。
【０１３８】
そして、上段のグラフを参照して、ｔ10でオフセットフラグＦ_Ｕfb_OKがセットによりオフセット値Ｕfbの加算が開始されて目標位置Ｐsc_cmdが嵩上げされ、これによりカップリングスリーブが、シンクロナイザリングに跳ね返されたりカップリングスリーブの移動が停止することなく、緩やかにシンクロナイザリングに押し込まれていることがわかる。
【０１３９】
なお、本実施の形態においては、オフセット値決定部５５は、本発明の応答指定型制御としてスライディングモード制御を用いたが、バックステッピング制御等の他の種類の応答指定型制御を用いてもよい。
【０１４０】
また、本実施の形態では、図１に示したように、カップリングスリーブ６を入力軸５側に設け、被同期ギヤ７を駆動軸と連結した同期機構２を対象としたが、カップリングスリーブを出力軸側に設けて、被同期ギヤを入力軸と連結した同期機構に対しても本発明の適用が可能である。
【０１４１】
また、本実施の形態では、本発明のアクチュエータとして電気モータ１２，１３を用いた例を示したが、他の種類の電気アクチュエータや、空圧や油圧アクチュエータを用いた場合であっても、本発明の適用が可能である。
【０１４２】
さらに、本実施の形態では、本発明の接触機構の制御装置として、変速機８０に備えられた同期機構に対して本発明を適用した例を示したが、本発明の適用対象はこれに限られない。例えば、図１２は、ワーク１００（本発明の被接触体に相当する）に対してエンドミル１０１（本発明の接触体に相当する）によって穴あけ加工を施す工作機械（本発明の接触機構に相当する）に対して、本発明を適用した例を示している。なお、エンドミル１０１はチャック１０２により上下移動アクチュエータ１０３に取り付けられている。
【０１４３】
図１２に示したように、上述した変速機８０のシフト動作のＭｏｄｅ１〜Ｍｏｄｅ３による制御の場合と同様に、穴あけ加工を施す工程は以下の３つに分けられる。
【０１４４】
・工程１：エンドミル１０１がワーク１００に接触するまで、エンドミル１０１の先端を短時間でワーク１００に到達させ、かつ、エンドミル１０１とワーク１００の接触時の衝撃を抑制する。
【０１４５】
・工程２：エンドミル１０１に一定の押付け力（Ｆc）を加えながらワーク１００を切削する。
【０１４６】
・工程３：ワーク１００の穴あけが終了してワーク１００からの抗力がなくなると、エンドミル１０１が急激に下降するため、チャック１０２がワーク１００に衝突しないようにエンドミル１０１の下降を停止する。
【０１４７】
そして、エンドミル１０１の実位置（Ｐy）を図２（ａ）に示したカップリングスリーブ２２の実位置（Ｐsc）に置換え、工程１におけるコンプライアンスパラメータ（ＶＰＯＬＥ）の変更位置（Ｐy_vp）と、ワーク１００の待機位置（Ｐy_def，変速機８０のシフト動作の制御におけるＰsc_defに相当する）等を設定して、上下移動アクチュエータ１０３の作動を制御することによって、穴あけ時間の短縮を図ると共にエンドミル１０１とワーク１００の接触時の衝撃を和らげることができる。
【０１４８】
また、工程２において、エンドミル１０１よりワーク１００に過剰な押付け力が加わることを防止すると共に、押付け力が不十分となることを防止して、エンドミル１０１の押付け力を所定の目標押付け力に維持することができる。そして、工程３において、エンドミル１０１を速やかに停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の接触機構を含む変速機の構成図。
【図２】図１に示した変速機のシフト／セレクト機構の詳細図。
【図３】図１に示したコントローラの構成図。
【図４】応答指定パラメータの変更による外乱抑制能力の変化を示したグラフ。
【図５】シフト動作におけるシフトアームの変位と応答指定パラメータの設定を示したグラフ。
【図６】変速操作のフローチャート。
【図７】変速操作のフローチャート。
【図８】シフト／セレクト操作のフローチャート。
【図９】回転同期動作時目標値算出のフローチャート。
【図１０】回転同期動作時目標値算出のフローチャート。
【図１１】シフト方向の目標位置の嵩上げ処理の実行タイミングと効果を示したグラフ。
【図１２】本発明を工作機械に適用した例を示した図。
【符号の説明】
【０１５０】
１…コントローラ、２…同期機構、４…出力軸、５…入力軸、１０…シフトフォーク、１１…シフトアーム、１２…セレクト用モータ、１３…シフト用モータ、２０…シフト／セレクト軸、２１…シフトピース、２２…カップリングスリーブ、２３…シンクロナイザリング、５０…シフトコントローラ、５１…セレクトコントローラ、５２…目標位置スケジューラ、５５…オフセット値決定部、５６…加算器
【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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