JP2015031328A - 車両用自動変速機の自動変速装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第１部材と第２部材との回転数差がない状態でも、第１部材と第２部材とを係合させることができる車両用自動変速機の自動変速装置を提供する。【解決手段】第１部材２３と第２部材２６との係合及び非係合を制御する制御装置１０は、第１部材２３と第２部材２６との非係合の直前における第１部材２３の位相位置Ｐｚを記憶する位相位置記憶部１０ａと、第１部材２３と第２部材２３とを係合させる時に、第１部材２３を記憶した位相位置Ｐｚへと駆動用モータ５を介して制御する位相位置制御部１０ｂを有する。【選択図】図４

Description

本発明は、ドグ歯を用いて動力伝達を行う車両用自動変速機の自動変速装置に関する。

従来、制御装置（ＥＣＵ）によって駆動モータを作動させ、自動変速機のギヤ段を自動で切替える自動変速装置がある。例えば、下記に示す特許文献１が開示する技術では、ギヤ段変速時には、ＥＣＵが、自動変速装置の電気アクチュエータとしての駆動モータを作動させ、駆動モータに連結され入力軸に回転連結されるスリーブを入力軸の軸線方向に所定のトルクで移動させる。そして、スリーブが有する凸側ダボを、入力軸に遊転可能に支承されるギヤが有する、凹側ダボに係合させてスリーブとギヤとを一体回転可能とする。これにより、ギヤと回転連結される出力軸に回転駆動力が伝達される。このとき、スリーブとギヤとを回転連結する際には、シンクロナイザ機構を使用していない。このため、スリーブとギヤとは、常時、良好に係合するとは限らない。つまり、スリーブの凸側ダボが、ギヤの凹側ダボに係合されず、凸側ダボの先端が凹側ダボと凹側ダボとの間の凸部平面に当接し、スリーブとギヤとが相対滑りを生じながら、または同期して回転する虞がある。このとき、特許文献１に示す従来技術では、その対策として、駆動モータを作動させた後、まず駆動モータの回転角、即ちスリーブの作動ストロークを検出している。そして、検出した作動ストロークが、スリーブが完全にギヤに係合した時の所定ストロークに達し得ない場合には、スリーブとギヤとは係合していないと判定し、再突入制御（リトライ制御）を行なうようにしている。再突入制御とは、駆動モータによるスリーブの移動トルクを一時的に減じ、スリーブとギヤとの間に相対回転を生じさせ、その後、再度所定トルクを加えて凹側ダボへの再突入を試みる制御である。そして、凸側ダボと凹側ダボとが同位相となった瞬間に、再度スリーブに所定トルクを加えて移動させ、凸側ダボを凹側ダボへ突入させるものである。これによって、スリーブとギヤとを係合させ一体回転させることができる。

特許第３７０９９５５号公報

特許文献１に示される自動変速装置では、スリーブがギヤと係合できない場合、例えば停車中の如く、スリーブとギヤとの回転数差がなく、スリーブとギヤとがその両凸部同士が向き合った状態では、ギヤ側への押付トルクを一旦減じ、再度トルクを増大させて、スリーブをギヤに押し付けても即ちリトライ制御を試みても、スリーブとギヤとの回転数差がないことから、その両者は相対回転がなく依然スリーブとギヤとがその両凸部同士が向き合った状態であるため、スリーブをギヤに係合させることができない。この様な状態でリトライ制御を繰り返すことは、自動変速装置に大きな負担をかけることになり、好ましくないものである。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、スリーブとギヤとの回転数差がない状態でも、その両部材とを係合させることができる車両用自動変速機の自動変速装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る車両用自動変速機の自動変速装置は、複数の第１ドグ歯を有し、相隣り合う該第１ドグ歯間に設けられた第１ドグ歯溝を有するとともに駆動用モータと駆動的に連結された第１部材と、前記第１ドグ歯溝に係合可能な複数の第２ドグ歯と、前記各第１ドグ歯が係合可能な複数の第２ドグ歯溝とを有するととともに自動変速機の出力軸と駆動的に連結された第２部材と、前記第１部材と前記第２部材が同軸上で回転し、前記第１部材及び前記第２部材の一方に推力を加えて前記第１部材と前記第２部材とを係合させる軸動装置と、前記軸動装置を作動させ前記第１部材と前記第２部材との係合及び非係合を制御する制御装置と、を備えた車両用自動変速機の自動変速装置であって、前記制御装置は、前記第１部材と前記第２部材とが非係合となる直前における前記第１部材の位相位置を記憶する位相位置記憶部と、前記第１部材と前記第２部材とを係合させる時に、前記第１部材を記憶した前記位相位置へと前記駆動用モータを介して制御する位相位置制御部とを有することを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項２に係る車両用自動変速機の自動変速装置は、請求項１に記載の車両用自動変速機の自動変速装置において、前記第１部材と前記第２部材は、車両を発進させる変速段の動力伝達経路を構成することを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項３に係る車両用自動変速機の自動変速装置は、請求項２に記載の車両用自動変速機の自動変速装置において、前記車両を発進させる変速段は、第１速としたことを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項４に係る車両用自動変速機の自動変速装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車両用自動変速機の自動変速装置において、前記位相位置は、前記第１ドグ歯の前記第２ドグ歯溝内における円周方向の中点とすることを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項５に係る車両用自動変速機の自動変速装置は、請求項４に記載の車両用自動変速機の自動変速装置において、前記第１ドグ歯の前記第２ドグ歯溝内における円周方向の中点は、前記駆動用モータを正転及び逆転させて演算することを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項６に係る車両用自動変速機の自動変速装置は、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の車両用自動変速機の自動変速装置において、前記位相位置は前記駆動用モータが備えた回転角度センサの出力に基いて演算することを要旨とする。

上記課題を解決するため、請求項７に係る車両用自動変速機の自動変速装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の車両用自動変速機の自動変速装置において、前記第２部材はスリーブであり、前記第２ドグ歯は低歯より歯丈が高く形成された複数の高歯を有し、前記第１部材はクラッチリングであり、前記第１ドグ歯は前記高歯と対応する位置で前記軸線方向に延在して形成されるとともに外径が前記高歯の内径より大きく前記低歯の内径より小さく前記高歯と同数枚のクラッチ前歯と、前記クラッチ前歯から所定量後退した位置から前記軸線方向に延在して形成されるとともに前記クラッチ前歯間に複数形成されたクラッチ後歯とを有することを要旨とする。

請求項１に記載の発明によれば、前記第１部材と前記第２部材とが非係合となる直前における前記第１部材の位相位置を記憶する位相位置記憶部と、前記第１部材と前記第２部材とを係合させる時に、前記第１部材を記憶した前記位相位置へと前記駆動用モータを介して制御する位相位置制御部とを有するので、位相位置記憶部により前記第１部材と前記第２部材との非係合の直前における前記第１部材の位相位置を記憶していることから、前記第１部材と前記第２部材とを係合させる時に、その記憶した前記位相位置へ前記第１部材を前記駆動用モータによる駆動にて復帰させることにより、例えば一例として、停車中の場合であっても、前記第１部材と前記第２部材との回転数差がない状態でも、前記第１部材と前記第２部材とを係合させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、前記第１部材と前記第２部材は、車両を発進させる変速段の動力伝達経路を構成するので、停車中につき、前記第１部材が非回転状態であっても、前記第１部材と前記第２部材とを係合させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記車両を発進させる変速段は、第１速であるので、車両はスムーズに発進できる。

請求項４に記載の発明によれば、前記位相位置は、前記第１ドグ歯の前記第２ドグ歯溝内における円周方向の中点とするので、前記第２ドグ歯溝内における前記第１ドグ歯のバックラッシュなる隙間を考慮されて、前記第１ドグ歯は、前記第２ドグ歯溝内における円周方向の中心に位置合わせされるため、前記第１ドグ歯は前記第２ドグ歯溝内に入り易く、第１部材と第２部材との係合は容易となる。

請求項５に記載の発明によれば、前記第１ドグ歯の前記第２ドグ歯溝内における円周方向の中点は、前記駆動用モータを正転及び逆転させて演算するので、当該中点をより正確に求めることができる。

請求項６に記載の発明によれば、前記位相位置は前記駆動用モータが備えた回転角度センサの出力に基いて演算するので、位相位置を演算するために特別なセンサを必要としないため、構造簡単化ができる。

請求項７に記載の発明によれば、前記第２部材はスリーブであり、前記第２ドグ歯は低歯より歯丈が高く形成された複数の高歯を有し、前記第１部材はクラッチリングであり、前記第１ドグ歯は前記高歯と対応する位置で前記軸線方向に延在して形成されるとともに外径が前記高歯の内径より大きく前記低歯の内径より小さく前記高歯と同数枚のクラッチ前歯と、前記クラッチ前歯から所定量後退した位置から前記軸線方向に延在して形成されるとともに前記クラッチ前歯間に複数形成されたクラッチ後歯とを有するので、前記第１部材と前記第２部材との間に回転差がある場合にも、前記スリーブの前記高歯が、前記クラッチリングの前記クラッチ前歯に当接して位相合わせを行うことができる。

本発明の自動変速機の自動変速装置を適用し得る車両駆動装置の構成を模式的に示したスケルトン図である。 図１に示す自動変速機のモードを模式的に示した表である。 図１に示す車両駆動装置のＨＶ走行（１速）時の動力伝達経路を模式的に示したスケルトン図である。 本発明に係る自動変速機の自動変速装置を模式的示す説明図である。 本発明に係る自動変速装置の第３切換機構の部分分解斜視図である。 本発明に係る第１クラッチリングとスリーブとの係合状態を示す部分説明図である。 本発明に係る第３切換機構L側非係合制御における作動のフローチャート図である。 本発明に係る第１クラッチリング位置確定処理制御における作動のフローチャート図である。 本発明に係る第３切換機構L側係合制御における作動のフローチャート図である。

本発明に係る車両用自動変速機の自動変速装置を備えた車両駆動装置について図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１を参照すると、車両駆動装置１は、動力源として、燃料の燃焼エネルギーにより回転動力を出力するエンジン２と、電気エネルギーにより回転動力を出力する機能と回転動力により回転エネルギーを発電する発電機との機能を有するモータジェネレータ５とを備えるハイブリッド車両を駆動する装置である。車両駆動装置１は、エンジン２と車輪７、８との間の動力伝達経路上にメインクラッチ３、自動変速機４、モータジェネレータ５、及び差動装置６を有する。車両駆動装置１は、エンジン２、メインクラッチ３、自動変速機４、及びモータジェネレータ５の制御系として、制御装置１０を有する。

メインクラッチ３は、エンジン２及び自動変速機４との間の動力伝達経路上に配設されるとともに、エンジン２のクランクシャフト２ａから自動変速機４の入力軸４１への回転動力を断接可能な装置である。なお、メインクラッチ３の係合／非係合動作は、制御装置１０によって駆動制御されるクラッチアクチュエータ（図示せず）によって行われる。

自動変速機４は、エンジン２及びモータジェネレータ５の一方又は両方からの回転動力を変速して差動装置６に向けて出力する歯車機構である。自動変速機４は、入力軸４１、及び、入力軸４１に略平行に配置された出力側の軸なる出力軸４２、並びに、中間軸として入力軸４１に略平行に配置されたアイドラギヤ４４、４５用の軸４３の平行３軸を有し、かつ、前進５速段に切換可能な平行３軸５速変速機構を有する。自動変速機４は、入力軸４１と出力軸４２との間の動力伝達経路上おいて、入力軸４１と、入力軸４６と、入力駆動ギヤ４７と、入力アイドラギヤ４８と、軸４９と、第１駆動ギヤ５０と、第２駆動ギヤ５１と、第３駆動ギヤ５２と、第４駆動ギヤ５３と、第５駆動ギヤ５４と、第６駆動ギヤ５５と、リバースアイドラギヤ５６と、軸４３と、第１アイドラギヤ４４と、第２アイドラギヤ４５と、第１切換機構５７と、第２切換機構５８と、出力軸４２と、第１従動ギヤ５９と、第２従動ギヤ６０と、第３従動ギヤ６１と、第４従動ギヤ６２と、第３切換機構６３と、第４切換機構６４とを有する。

入力軸４１は、エンジン２からの回転動力が入力される自動変速機４の入力側の軸であり、入力軸４１の外周には、メインクラッチ３側から順に、第１駆動ギヤ５０、第２駆動ギヤ５１、第３駆動ギヤ５２、第４駆動ギヤ５３、第１切換機構５７、第５駆動ギヤ５４、第２切換機構５８、第６駆動ギヤ５５が配されている。入力軸４１は、自動変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。入力軸４１は、第１駆動ギヤ５０、第２駆動ギヤ５１、及び第３駆動ギヤ５３と一体に回転する円環状の軸４９を空転可能に支持する。入力軸４１は、第５駆動ギヤ５４と、第６駆動ギヤ５５を空転可能に支持する。入力軸４１は、第５駆動ギヤ５４と第６駆動ギヤ５５との間に配された第２切換機構５８において、第５駆動ギヤ５４又は第６駆動ギヤ５５を選択して連結可能に構成されている。

入力軸４６は、モータジェネレータ５からの回転動力が入力される軸である（図１参照）。入力軸４６は、自動変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。入力軸４６は、入力駆動ギヤ４７と一体に回転する。入力軸４６は、モータジェネレータ５によるＥＶ（Electric Vehicle）走行用ギヤトレーンの構成要素である。

入力駆動ギヤ４７は、モータジェネレータ５からの回転動力により入力アイドラギヤ４８を回転駆動するギヤである（図１参照）。入力駆動ギヤ４７は、入力軸４６と一体に回転する。入力駆動ギヤ４７は、入力アイドラギヤ４８と噛合っている。入力駆動ギヤ４７は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

入力アイドラギヤ４８は、入力駆動ギヤ４７からの回転動力により第１駆動ギヤ５０を回転駆動するギヤである。入力アイドラギヤ４８は、自動変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。入力アイドラギヤ４８は、入力駆動ギヤ４７及び第１駆動ギヤ５０と噛合っている。入力アイドラギヤ４８は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

軸４９は、入力軸４１に空転可能に支持された円環状の軸である（図１参照）。軸４９は、外周において、メインクラッチ３側から順に、第１駆動ギヤ５０、第２駆動ギヤ５１、第３駆動ギヤ５２及び第４駆動ギヤ５３が配され、第１駆動ギヤ５０、第２駆動ギヤ５１、第３駆動ギヤ５２及び第４駆動ギヤ５３と一体に回転する。軸４９は、第４駆動ギヤ５３と第５駆動ギヤ５４との間に配された第１切換機構５７において、第５駆動ギヤ５４と連結可能に構成されている。軸４９は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素でもあり、エンジン２からの１速から４速のエンジン走行用ギヤトレーンの構成要素でもある。

第１駆動ギヤ５０は、第１従動ギヤ５９を駆動するギヤである（図１参照）。第１駆動ギヤ５０は、軸４９を介して第２駆動ギヤ５１、第３駆動ギヤ５２及び第４駆動ギヤ５３と一体に回転する。第１駆動ギヤ５０は、軸４９を介して入力軸４１に空転可能に支持されている。第１駆動ギヤ５０は、入力アイドラギヤ４８と噛合っている。第１駆動ギヤ５０の径は、第４駆動ギヤ５３の径よりも小さく構成されている。第１駆動ギヤ５０は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第２駆動ギヤ５１は、第１従動ギヤ５９を駆動するギヤである（図１参照）。第２駆動ギヤ５１は、軸４９を介して第１駆動ギヤ５０、第３駆動ギヤ５２及び第４駆動ギヤ５３と一体に回転する。第２駆動ギヤ５１は、軸４９を介して入力軸４１に空転可能に支持されている。第２駆動ギヤ５１は、第１従動ギヤ５９と噛合っている。第２駆動ギヤ５１の径は、第４駆動ギヤ２６の径よりも小さく構成されている。第２駆動ギヤ５１は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第３駆動ギヤ５２は、リバースアイドラギヤ５６と噛合ったときに、リバースアイドラギヤ５６を介して第２従動ギヤ６０を駆動するギヤである（図２参照）。第３駆動ギヤ５２は、後退するときにリバースアイドラギヤ５６と噛合い、後退以外のときにリバースアイドラギヤ５６と噛合わない。第３駆動ギヤ５２は、軸４９を介して第１駆動ギヤ５０、第２駆動ギヤ５１、及び第４駆動ギヤ５３と一体に回転する。第３駆動ギヤ５２は、軸４９を介して入力軸４１に空転可能に支持されている。

第４駆動ギヤ５３は、第３従動ギヤ６１を駆動するギヤである（図１参照）。第４駆動ギヤ５３は、軸４９を介して第１駆動ギヤ５０、第２駆動ギヤ５１及び第３駆動ギヤ５２と一体に回転する。第４駆動ギヤ５３は、軸４９を介して入力軸４１に空転可能に支持されている。第４駆動ギヤ５３は、第３従動ギヤ６１と噛合っている。第４駆動ギヤ５３の径は、第１駆動ギヤ５０の径よりも大きく構成されている。第４駆動ギヤ５３は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第５駆動ギヤ５４は、第４従動ギヤ６２を駆動するギヤである（図１参照）。第５駆動ギヤ５４は、入力軸４１に空転可能に支持されている。第５駆動ギヤ５４は、第１切換機構５７において、軸４９と連結可能に構成されている。第５駆動ギヤ５４は、第２切換機構５８において、入力軸４１と連結可能に構成されている。第５駆動ギヤ５４は、第１アイドラギヤ４４及び第４従動ギヤ６２と噛合っている。第５駆動ギヤ５４の径は、第６駆動ギヤ５５の径よりも大きく構成されている。第５駆動ギヤ５４は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第６駆動ギヤ５５は、第２アイドラギヤ４５を駆動するギヤである（図１参照）。第６駆動ギヤ５５は、入力軸４１に空転可能に支持されている。第６駆動ギヤ５５は、第２切換機構５８において、入力軸４１と連結可能に構成されている。第６駆動ギヤ５５は、第２アイドラギヤ４５と噛合っている。第６駆動ギヤ５５の径は、第５駆動ギヤ５４の径よりも小さく構成されている。第６駆動ギヤ５５は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

リバースアイドラギヤ５６は、第３駆動ギヤ５２及び第２従動ギヤ６０と噛合ったときに、第３駆動ギヤ５２の回転駆動を受けて第２従動ギヤ６０を駆動するギヤである（図１参照）。リバースアイドラギヤ５６は、軸方向に移動可能であり、後退するときに第３駆動ギヤ５２及び第２従動ギヤ６０の両方と噛合い、後退以外のときに第３駆動ギヤ５２及び第２従動ギヤ６０の両方と噛合わず空転する。リバースアイドラギヤ５６は、自動変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。リバースアイドラギヤ５６の軸方向の移動は、制御装置１０によって駆動制御される。

中間軸４３は、軸方向における第５駆動ギヤ５４及び第６駆動ギヤ５５が配された位置にて、入力軸４１に対して略平行に配置された軸である（図１参照）。中間軸４３は、自動変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。中間軸４３は、外周において、メインクラッチ３側から順に、第１アイドラギヤ４４及び第２アイドラギヤ４５が配され、第１アイドラギヤ４４及び第２アイドラギヤ４５と一体に回転する。中間軸４３は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第１アイドラギヤ４４は、第５駆動ギヤ５４を駆動するギヤである（図１参照）。第１アイドラギヤ４４は、中間軸４３及び第２アイドラギヤ４５と一体に回転し、中間軸４３を介して自動変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。第１アイドラギヤ４４は、第５駆動ギヤ５４と噛合っている。第１アイドラギヤ４４の径は、第２アイドラギヤ４５の径よりも小さく構成されている。第１アイドラギヤ４４は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第２アイドラギヤ４５は、第６駆動ギヤ５５からの駆動を受けるギヤである（図１参照）。第２アイドラギヤ４５は、中間軸４３及び第１アイドラギヤ４４と一体に回転し、中間軸４３を介して自動変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。第２アイドラギヤ４５は、第６駆動ギヤ５５と噛合っている。第２アイドラギヤ４５の径は、第１アイドラギヤ４４の径よりも大きく構成されている。第２アイドラギヤ４５は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第１切換機構５７はその係合及び非係合にて、第１駆動ギヤ５０、第２駆動ギヤ５１、第３駆動ギヤ５２及び第４駆動ギヤ５３と一体に回転する軸４９と第５駆動ギヤ５４との連結及びその解除とに切り換える機構である（図１参照）。第１切換機構５７は、ＥＶ走行用ギヤトレーン（図１の４６、４７、４８、５０、５１、５３、５９、６１、６３）とエンジン走行用ギヤトレーン（図１の４１、５８、５５、４５、４３、４４、５４、６２、６４）とを切り離す機構となる。この構成において、ＥＶ走行用及びエンジン走行用の共用ギヤトレーン（５１、５３、５９、６０、６１、６３）が設けられている。第１切換機構５７は、第４駆動ギヤ５３と第５駆動ギヤ５４との間に配されている。第１切換機構５７は、例えばドグクラッチが用いられ、第５駆動ギヤ５４とスプライン係合するスリーブが軸４９とスプライン係合することで第５駆動ギヤ５４と軸４９とを連結して第５駆動ギヤ５４と軸４９とを一体回転するようにし、当該スリーブを軸４９とのスプライン係合を解除することで第５駆動ギヤ５４と軸４９との連結を解除して第５駆動ギヤ５４と軸４９とを相対回転可能にする。第１切換機構５７の切換動作は、制御装置１０によって駆動制御される。

第２切換機構５８は、「Ｈ」側なる第５駆動ギヤ５４又は「Ｌ」側なる第６駆動ギヤ５５との係合と非係合とにより、入力軸４１に対して「Ｈ」側なる第５駆動ギヤ５４又は「Ｌ」側なる第６駆動ギヤ５５を選択して連結及びその解除に切り換える機構である（図１参照）。第２切換機構５８は、第５駆動ギヤ５４と第６駆動ギヤ５５との間に配されている。第２切換機構５８は、例えばドグクラッチが用いられ、軸４９とスプライン係合するスリーブを「Ｈ」側に移動して第５駆動ギヤ５４とスプライン係合することで入力軸４１と第５駆動ギヤ５４とを連結して入力軸４１と第５駆動ギヤ５４とを一体回転するようにする。第２切換機構５８は、軸４９とスプライン係合するスリーブを「Ｌ」側に移動して第６駆動ギヤ５５とスプライン係合することで入力軸４１と第６駆動ギヤ５５とを連結して入力軸４１と第６駆動ギヤ５５とを一体回転するようにする。第２切換機構５８の切換動作は、制御装置１０によって駆動制御される。

出力軸４２は、自動変速機４に入力され変速された回転動力を差動装置６に向けて出力する出力側の軸である（図１参照）。出力軸４２の外周には、エンジン側（図２の右側）から順に、第１従動ギヤ５９、第３切換機構６３（第２従動ギヤ６０を含む）、第３従動ギヤ６１、第４切換機構６４、第４従動ギヤ６２が配されている。出力軸４２は、自動変速機４のハウジング（図示せず）に回転可能に支持されている。出力軸４２は、第１従動ギヤ５９を空転可能に支持する。出力軸４２は、第１従動ギヤ５９と第３従動ギヤ６１との間に配された第３切換機構６３において、第１従動ギヤ５９又は第３従動ギヤ６１を選択して連結可能に構成されている。出力軸４２は、第３切換機構６３においてスプライン係合するスリーブに取り付けられた第２従動ギヤ６０と一体に回転する。出力軸４２は、第３従動ギヤ６１を空転可能に支持する。出力軸４２は、第４従動ギヤ６２を空転可能に支持する。出力軸４２は、第４切換機構６４において、第４従動ギヤ６２と連結可能に構成されている。出力軸４２は、第１従動ギヤ５９よりもエンジン側（図１の右側）の部分にて出力駆動ギヤ６５が取り付けられており、出力駆動ギヤ６５と一体に回転する。なお、出力軸４２は、第４切換機構６４よりもエンジン側に対する反対側（図１の左側）の部分に出力駆動ギヤ６５が取り付けられてもよい。

第１従動ギヤ５９は、第２駆動ギヤ５１によって駆動されるギヤである（図１参照）。第１従動ギヤ５９は、出力軸４２に空転可能に支持されている。第１従動ギヤ５９は、第３切換機構６３において、出力軸４２と連結可能に構成されている。第１従動ギヤ５９は、第２駆動ギヤ５１と噛合っている。第１従動ギヤ５９の径は、第３従動ギヤ６１の径よりも大きく構成されている。第１従動ギヤ５９は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第２従動ギヤ６０は、リバースアイドラギヤ５６と噛合ったときに、リバースアイドラギヤ５６を介して第３駆動ギヤ５２によって駆動されるギヤである（図１参照）。第２従動ギヤ６０は、後退するときにリバースアイドラギヤ５６と噛合い、後退以外のときにリバースアイドラギヤ５６と噛合わない。第２従動ギヤ６０は、第３切換機構６３において出力軸４２とスプライン係合するスリーブに取り付けられており、当該スリーブ及び出力軸４２と一体に回転する。

第３従動ギヤ６１は、第４駆動ギヤ５３によって駆動されるギヤである（図１参照）。第３従動ギヤ６１は、出力軸４２に空転可能に支持されている。第３従動ギヤ６１は、第３切換機構６３において、出力軸４２と連結可能に構成されている。第３従動ギヤ６１は、第４駆動ギヤ５３と噛合っている。第３従動ギヤ６１の径は、第１従動ギヤ５９の径よりも小さく構成されている。第３従動ギヤ６１は、モータジェネレータ５によるＥＶ走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第４従動ギヤ６２は、第５駆動ギヤ５４によって駆動されるギヤである（図１参照）。第４従動ギヤ６２は、出力軸４２に空転可能に支持されている。第４従動ギヤ６２は、第４切換機構６４において、出力軸４２と連結可能に構成されている。第４従動ギヤ６２は、第５駆動ギヤ５４と噛合っている。第４従動ギヤ６２は、エンジン走行用ギヤトレーンの構成要素である。

第３切換機構６３は、「Ｌ」側なる第１従動ギヤ５９又は「Ｌ」側なる第３従動ギヤ６１との係合と非係合とにより、出力軸４２に対して第１従動ギヤ５９又は第３従動ギヤ６１を選択して連結及びその解除を切り換える機構である（図１参照）。第３切換機構６３は、第１従動ギヤ５９と第３従動ギヤ６１との間に配されている。第３切換機構６３は、ドグクラッチが用いられ、出力軸４２とスプライン係合するスリーブを「Ｌ」側に移動して第１従動ギヤ５９とスプライン係合することで出力軸４２と第１従動ギヤ５９とを連結して出力軸４２と第１従動ギヤ５９とを一体回転するようにする。第３切換機構６３は、出力軸４２とスプライン係合するスリーブを「Ｈ」側に移動して第３従動ギヤ６１とスプライン係合することで出力軸４２と第３従動ギヤ６１とを連結して出力軸４２と第３従動ギヤ６１とを一体回転するようにする。第３切換機構６３におけるスリーブは、第２従動ギヤ６０が取り付けられており、第２従動ギヤ６０と一体に回転する。第３切換機構６３の切換動作は、制御装置１０によって駆動制御される。

第４切換機構６４はその係合及び非係合にて、出力軸４２と第４従動ギヤ６２との連結及びその解除とに切り換える機構である（図１参照）。第４切換機構６４は、例えばドグクラッチが用いられ、出力軸４２とスプライン係合するスリーブが第４従動ギヤ６２とスプライン係合することで第４従動ギヤ６２と出力軸４２とを連結して第４従動ギヤ６２と出力軸４２とを一体回転するようにし、当該スリーブを第４従動ギヤ６２とのスプライン係合を解除することで第４従動ギヤ６２と出力軸４２との連結を解除して第４従動ギヤ６２と出力軸４２とを相対回転可能にする。第４切換機構６４の切換動作は、制御装置１０によって駆動制御される。

モータジェネレータ５は、電動機として駆動するとともに発電機としても駆動する同期発電電動機である（図１参照）。モータジェネレータ５の出力軸は、入力軸４６と連結され、入力軸４６と一体に回転する。モータジェネレータ５は、エンジン２から自動変速機４を介して伝達された回転動力を用いて発電してバッテリ（図示せず）を充電したり、車輪７、８からシャフト６６、６７、差動装置６、自動変速機４を介して伝達された回転動力を用いて回生してバッテリを充電したり、バッテリからの電力を用いて回転動力を出力できる。モータジェネレータ５には、出力軸（図示せず）の回転角度を検出する回転角度センサ６８、回転数センサ（図示せず）等の各種センサが内蔵されており、各種センサが制御装置１０に通信可能に接続されている。モータジェネレータ５は、制御装置１０によって制御される。

差動装置６は、自動変速機４の出力軸４２から入力された回転動力を差動可能にシャフト６６、６７に伝達する装置である（図１参照）。差動装置６は、自動変速機４の出力軸４２と一体に回転する出力駆動ギヤ６５を有する。差動装置６は、出力駆動ギヤ６５と噛合うリングギヤ６９を有する。差動装置６は、リングギヤ６９から入力された回転動力を、差をつけてシャフト６６、６７に振り分ける。シャフト６６は、車輪７と一体に回転する。シャフト６７は、車輪８と一体に回転する。

制御装置１０は、各種センサと通信可能に接続されており、車両の所定の状況に応じて、所定のプログラム（データベース、マップ等を含む）に基づいて、エンジン２の始動や停止、メインクラッチ３の動作、切換機構５７、５８、６３、６４の切換動作、及びリバースアイドラギヤ５６の移動、モータジェネレータ５の駆動、発電、回生等を制御する。

次に、図１に示した車両駆動装置１の各モードについて図面を用いて説明する。図２は、車両駆動装置１の各モードを模式的に示した表である。

［ニュートラル］
図１、図２を参照すると、自動変速機４のモードなるニュートラルでは、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構５７がＯＮ（係合）、第２切換機構５８がＨ側がＯＮ（係合）、第３切換機構６３がニュートラル（非係合）、第４切換機構６４がＯＦＦ（非係合）、リバースアイドラギヤ５６がＯＦＦ（非係合）となっている。モータジェネレータ５の回転動力を用いてエンジン２を始動する場合、及び、エンジン２の回転動力を用いてモータジェネレータ５で発電する場合には、エンジン２とモータジェネレータ５との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸４１、第２切換機構５８、第５駆動ギヤ５４、第１切換機構５７、軸４９、第４駆動ギヤ５３、第３駆動ギヤ５２、第２駆動ギヤ５１、第１駆動ギヤ５０、入力アイドラギヤ４８、入力駆動ギヤ４７、入力軸４６を経由した動力伝達経路が構成され、エンジン２及びモータジェネレータ５と差動装置６との間には動力伝達経路が構成されない。なお、第２駆動ギヤ５１によって駆動される第１従動ギヤ５９は、ニュートラルモードでは、モータジェネレータ５との間に、第２駆動ギヤ５１、第１駆動ギヤ５０、入力アイドラギヤ４８、入力駆動ギヤ４７、入力軸４６を経由した動力伝達経路が構成されるため、モータジェネレータ５にて駆動可能である。なお、この自動変速機４のモードのニュートラルには、Ｐ（駐車）、Ｄ（ドライブ）停車の場合も含むもので、第３切換機構６３はニュートラル状態であり、「Ｈ」側も「Ｌ」側も非係合に切換えられているものである。

［ＨＶ走行（１速）］
ＨＶ走行（１速）モードでは、図２及び図３に示す様に、メインクラッチ３がＯＮ（係合）、第１切換機構５７がＯＮ（係合）、第２切換機構５８がＬ側でＯＮ（係合）、第３切換機構４６がＬ側でＯＮ（係合）、第４切換機構６４がＯＦＦ（非係合）、リバースアイドラギヤ５６がＯＦＦ（非係合）となっており、エンジン２と差動装置６との間に、クランクシャフト２ａ、メインクラッチ３、入力軸４１、第２切換機構５８、第６駆動ギヤ５５、第２アイドラギヤ４５、中間軸４３、第１アイドラギヤ４４、第５駆動ギヤ５４、第１切換機構５７、軸４９、第２駆動ギヤ５１、第１従動ギヤ５９、第３切換機構６３、出力軸４２を経由した動力伝達経路が構成され、モータジェネレータ５と差動装置６との間に、入力軸４６、入力駆動ギヤ４７、入力アイドラギヤ４８、第１駆動ギヤ５０、第２駆動ギヤ５１、第１従動ギヤ５９、第３切換機構６３、出力軸４２を経由した動力伝達経路が構成される。これにより、エンジン２にて駆動又はエンジンブレーキを行うことができ、モータジェネレータ５にて駆動又は回生を行うことができる。なお、ＨＶ（hybrid Vehicle）走行とは、エンジン２及びモータジェネレータ５の両方が駆動可能な状態で走行することをいう。

なお、車両駆動装置１の各モードについては、図２に示すごとく、メインクラッチ３、第１切換機構５７、第２切換機構５８、第３切換機構４６、第４切換機構６４を係合又は非係合へと切換える制御をすることにて得られるものである。なお、図２は前進の例を示す。

次に、自動変速機１４においてドグクラッチを用いた自動変速装置に関し、ＨＶ走行（１速）を得る第３切換機構６３を代表して図４に基いて説明する。

ケーシング２１は、ほぼ有底円筒状に形成された本体２１ａ、本体２１ａの底壁である第１壁２１ｂ、および本体２１ａ内を左右方向に区画する第２壁２１ｃを含んで構成されている。

出力軸４２はケーシング２１に回転自在に支承されている。すなわち、出力軸４２の一端（左端）が軸受２１ｂ１を介して第１壁２１ｂに軸承され、出力軸４２の他端（右端）側が軸受２１ｃ１を介して第２壁２１ｃに軸承されている。出力軸４２には、第１従動ギヤ５９、第２従動ギヤ６１が空転可能に連結され、また、出力駆動ギヤ６５がスプライン嵌合等で固定されている。

入力軸４１に空転可能に支持された軸４９はケーシング２１に回転自在に支承されている。すなわち、軸４９の一端（左端）が軸受２１ｂ２を介して第１壁２１ｂに軸承され、軸４９の他端（右端）が軸受２１ｃ２を介して第２壁２１ｃに軸承されている。軸４９には、図４に示す如く、第２駆動ギヤ５１、第４駆動ギヤ５３がスプライン嵌合等で固定されている。

第１従動ギヤ５９は、後述する第１クラッチリング２３と一体的に構成され、第１クラッチリング２３の外周面にヘリカルギヤにて形成されている。第３従動ギヤ６１は、後述する第２クラッチリング２４と一体的に構成され、第２クラッチリング２４の外周面にヘリカルギヤにて形成されている。出力駆動ギヤ６５は、差動装置６のリングギヤ６９と噛合するものであり、外周面には、当該リングギヤ６９と噛合するギヤ（ヘリカルギヤ）が形成されている。

第３切換機構６３における自動変速装置は、図４および図５に示すように、クラッチハブ２５と、上述した第１クラッチリング２３および第２クラッチリング２４（説明の都合上、いずれも本発明の第１部材に該当するとして説明する）と、スリーブ２６（説明の都合上、本発明の第２部材に該当するとして説明する）と、軸動装置２７と、ストロークセンサ２９と、第１回転数センサ３１および第２回転数センサ３２と、第１クラッチリング２３が有する第１ドグ歯２３ａおよび第２クラッチリング２４が有する第１ドグ歯２４ａと、制御装置１０と、を備えている。

クラッチハブ２５は、出力軸４２に、軸線回りに一体回転可能にスプライン嵌合等で固定されている。図５に示すように、クラッチハブ２５の外周面には、スリーブ２６の内周面に形成されているスプライン２６ａに、出力軸４２の軸線方向に摺動可能に係合するスプライン２５ａが形成されている。スプライン２５ａは、複数（例えば２つ）の溝２５ａ１が残りの溝より深く形成されている。複数の溝２５ａ１は、後述するスリーブ２６の複数の高歯２６ａ１に対応するものである。

第１クラッチリング２３および第２クラッチリング２４は、出力軸４２に遊転（回転）可能に支承されている。第１クラッチリング２３および第２クラッチリング２４は、クラッチハブ２５の両側でクラッチハブ２５と隣接して配置されている。そして、第１クラッチリング２３の外周面には、第２駆動ギヤ５１と噛合する第１従動ギヤ５９が一体的に形成されている。第２クラッチリング２４の外周面には、第４駆動ギヤ５３と噛合する第３従動ギヤ６１が一体的に形成されている。このようにして、第１クラッチリング２３および第２クラッチリング２４は、軸４９と回転連結されている。

第１クラッチリング２３のクラッチハブ２５側の側面には、スリーブ２６に形成されているスプライン２６ａ（本発明の第２ドグ歯に相当）に係合する複数の第１ドグ歯２３ａが形成されている。また、第２クラッチリング２４のクラッチハブ２５側（スリーブ２６側）の側面には、スリーブ２６のスプライン２６ａに係合する第１ドグ歯２３ａと同様な第１ドグ歯２４ａが形成されている。

なお、第１クラッチリング２３の第１ドグ歯２３ａは、第２クラッチリング２４の第１ドグ歯２４ａと同一構成であるため、図５には第１クラッチリング２３、クラッチハブ２５およびスリーブ２６を示して以下詳細に説明する。

図５に示すように、第１ドグ歯２３ａには、リング状の凸部２３ａ１と、凸部２３ａ１の外周において１８０度隔てて配置された２枚のクラッチ前歯２３ｂ１と、凸部２３ａ１の外周において２枚のクラッチ前歯２３ｂ１の間に５枚ずつ等角度間隔で配置されたクラッチ後歯２３ｃ１とが形成されている。クラッチ前歯２３ｂ１およびクラッチ後歯２３ｃ１は、凸部２３ａ１の外周に一定幅の第１ドグ歯溝２３ｄ１を空けて形成されている。従って、２枚のクラッチ前歯２３ｂ１間には、図５に示す如く、手前側の角度１８０度内に６個の第１ドグ歯溝２３ｄ１が設けられ、又、その奥側の角度１８０度内にも６個の第１ドグ歯溝２３ｄ１が形成されている。

凸部２３ａ１は、外径がスリーブ２６に形成されている第２ドグ歯なるスプライン２６ａの高歯２６ａ１の内径より小さくなるように形成されている。クラッチ前歯２３ｂ１は、外径がスプライン２６ａの高歯２６ａ１の内径より大きく、第２ドグ歯なるスプライン２６ａの低歯２６ｂ１の内径より小さくなるように形成されている。クラッチ後歯２３ｃ１は、第２ドグ歯溝なるスプライン２６ａのスプライン歯溝２６ｃ１と噛合可能に形成されている。すなわち、クラッチ前歯２３ｂ１は、低歯２６ｂ１とは噛み合わず、高歯２６ａ１と噛み合い可能に形成されている。クラッチ後歯２３ｃ１は、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１と噛み合い可能に形成されている。

クラッチ前歯２３ｂ１は、高歯２６ａ１と同数枚（本例では、２枚）形成されている。スリーブ２６の回転速度と第１クラッチリング２３の回転速度に大きな差が生じていても、２枚の高歯２６ａ１が２枚のクラッチ前歯２３ｂ１間に容易に入り込めるように、クラッチ前歯２３ｂ１は少歯とされている。そして、クラッチ前歯２３ｂ１は、高歯２６ａ１と対応する位置で凸部２３ａ１の前端面２３ａ２から第１ドグ歯２３ａの後端位置Ｐｅまで軸線方向に延在して形成されている。クラッチ後歯２３ｃ１は、凸部２３ａ１の前端面２３ａ２から所定の距離を後退した位置からドグクラッチ部２３ａの後端位置Ｐｅまで軸線方向に延在して形成されている。

クラッチ前歯２３ｂ１の高歯２６ａ１と対向する前端部には、高歯２６ａ１と当接可能な端面２３ｂ４が形成され、さらに当該端面２３ｂ４の円周方向両側からドグクラッチ部２３ａの後端位置Ｐｅ側に向かって傾斜する傾斜面２３ｂ２が形成されている。クラッチ前歯２３ｂ１の端面２３ｂ４は、凸部２３ａ１の前端面２３ａ２と面一もしくは平行な平面状に形成されている。スリーブ２６の高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１と対向するクラッチ後歯２３ｃ１の前端部には、高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１と当接可能な端面２３ｃ２が形成されている。クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２がクラッチ前歯２３ｂ１の側面２３ｂ３と交差する位置は、クラッチ後歯２３ｃ１の端面２３ｃ２より凸部２３ａ１の前端面２３ａ２側となるように、クラッチ前歯２３ｂ１の傾斜面２３ｂ２は形成されている。なお、クラッチ前歯２３ｂ１の前端部の端面２３ｂ４と両傾斜面２３ｂ２の交差部は、一般的な丸み面取り（Ｒ形状）に形成されている。又、クラッチ後歯２３ｃ１は、図５に示す如く、端面２３ｃ２と、側面２３ｃ３と、端面２３ｃ２と側面２３ｃ３間に形成された傾斜面２３ｃ４を有する。

図５に示すように、スリーブ２６は、クラッチハブ２５と一体回転するとともにクラッチハブ２５に対して軸線方向に摺動可能であり、リング状に形成されたものである。スリーブ２６の内周面には、クラッチハブ２５の外周面に形成されているスプライン２５ａに軸線方向に摺動可能に係合するスプライン２６ａが形成されている。スプライン２６ａは、複数（例えば２つ）の高歯２６ａ１が残りの低歯２６ｂ１より歯丈が高く形成されている。高歯２６ａ１および低歯２６ｂ１における第１クラッチリング２３側の前端面２６ａ２、２６ｂ２の両端角部は、クラッチ前歯２３ｂ１やクラッチ後歯２３ｃ１と当接したときに衝撃で破損しないように、一般的な４５度面取り（Ｃ形状）に形成されている。スリーブ２６は、高歯２６ａ３が側面２６ａ３を有し、低歯２６ｂ１は側面２６ｂ３を有する。また、スリーブ２６の外周面には、周方向に沿って外周溝２６ｄが形成されている。外周溝２６ｄには、フォーク２７ａの先端円弧部が周方向に沿って摺動可能に係合する。

図４に示すように、軸動装置２７は、スリーブ２６を軸線方向に沿って往復動させるものであり、スリーブ２６を第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４に押圧させている際に、第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４から反力が加わった場合に、スリーブ２６がその反力によって移動することを許容するように構成されている。

軸動装置２７は、フォーク２７ａ、フォークシャフト２７ｂおよび駆動装置（アクチュエータ）２７ｃを含んで構成されている。フォーク２７ａの先端部は、スリーブ２６の外周溝２６ｄの外周形状にあわせて形成されている。フォーク２７ａの基端部は、フォークシャフト２７ｂに固定されている。フォークシャフト２７ｂは、ケーシング２１に軸線方向に沿って摺動自在に支承されている。すなわち、フォークシャフト２７ｂの一端（左端）が軸受２１ｂ３を介して第１壁２１ｂに支承され、フォークシャフト２７ｂの他端（右端）側が軸受２１ｃ３を介して第２壁２１ｃに支承されている。フォークシャフト２７ｂの他端部は、駆動装置２７ｃを貫通して配設されている。

駆動装置２７ｃは、リニアモータを駆動源とするリニア駆動装置であり、リニアモータとしては、特開２００８−２５９４１３号公報に記載されているものを採用すればよい。すなわち、リニア駆動装置２７ｃは、複数のコイル（図示略）が軸線方向に沿って並設されて円筒状のコア（図示略）が形成され、その貫通穴を貫通しているフォークシャフト２７ｂに複数のＮ極磁石とＳ極磁石（図示略）を交互に並設することで構成されている。各コイルへの通電を制御することで、フォークシャフト２７ｂを往復動させることも、任意の位置に位置決め固定させることも可能である。駆動装置２７ｃは、図４の破線に示すように、制御装置１０に電気接続され、制御装置１０からの指令によって作動される。

なお、本実施形態では、駆動装置としてリニア駆動装置を採用したが、これに限るものではない。例えば、スリーブ２６を、第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４に所定の荷重で押圧している際に、第１クラッチリング２３または第２クラッチリング２４から反力が加わった場合、スリーブ２６がその反力によって移動することを許容するように構成されているものであれば、他の駆動装置であるソレノイド式駆動装置や油圧
式駆動装置でもよい。また、回転駆動するモータの動きを直線方向の動きに変換する駆動装置でもよい。

図４に示すように、ストロークセンサ２９は、フォークシャフト２７ｂの近傍に配置され、フォークシャフト２７ｂの移動量、即ちスリーブ２６の軸線方向の移動量Ｓｄを検出する。ストロークセンサ２９は、制御装置１０に接続され、検出データを制御装置１０に送信している（図４破線参照）。ストロークセンサ２９の構造は、どのようなものでもよい。

図４に示すように、第１回転数センサ３１は、出力軸４２の近傍に配置され、出力軸４２の回転数、即ちスリーブ２６の回転数Ｎｓを検出する。第１回転数センサ３１は、制御装置１０に接続され、検出データを制御装置１０に送信している（図４破線参照）。第２回転数センサ３２は、図４に示すように、軸４９の近傍に配置されるとともに、制御装置１０に接続され、検出データを制御装置１０に送信している（図４破線参照）。制御装置１０では、第２回転数センサ３２にて検出した軸４３の回転数から第２駆動ギヤ５１と第１従動ギヤ５９とのギヤ比に基いて演算して、第１クラッチリング２３の回転数Ｎｃを得る。なお、第１回転数センサ３１および第２回転数センサ３２はどのような構造のものでもよい。

制御装置１０は、軸動装置２７が有する駆動装置２７ｃに指令信号を送信してフォークシャフト２７ｂを作動させる。これにより、フォークシャフト２７ｂに連結されるフォーク２７ａを介して、スリーブ２６を軸線方向に往復動させ、スリーブ２６と第１クラッチリング２３との係脱を制御する。

また、制御装置１０は、各切換機構５７、５８、６３、６４における係合、非係合の制御を行うもので、以下、第３切換機構６３の「Ｌ」側に係る制御を代表して説明する。なお、第１クラッチリング２３と記載し、説明する部分の作用等は全て第２クラッチリング２４にも同様に適用できるので、第１クラッチリング２３のみについて説明を行い、第２クラッチリング２４についての説明は省略する。

制御装置１０は、第３切換機構６３の「Ｌ」側なる第１クラッチリング２３とスリーブ２６とが非係合となる直前における第１クラッチリング２３の位相位置を記憶する位相位置記憶部１０ａと、第１クラッチリング２３とスリーブ２６とを係合させる時に、第１クラッチリング２３を記憶した位相位置へと駆動用モータなるモータジェネレータ５を介して制御する位相位置制御部１０ｂとを有する。

制御装置１０の位相位置記憶部１０ａ及び位相位置制御部１０ｂは、主にソフトウエアにて構成され、その作動を図７乃至図９に示すフローチャートに基いて説明する。第３切換機構６３の「Ｌ」側なる第１クラッチリング２３とスリーブ２６とを非係合とする第３切換機構６３「Ｌ」側非係合制御は、図７に示す如く、ステップＳ１１の車両停止確認にて開始される。車両停止確認は車両が停止していることを確認するもので、例えば、車輪速センサ（図示略）の出力にて確認できる。なお、車両停止確認は、スリーブ２６の回転数Ｎｓを検出する第１回転数センサ３１の出力及び第１クラッチリング２３の回転数Ｎｃを検出する第２回転数センサ３２の出力にても、可能である。

次いで、ステップＳ１２にて、自動変速機４のモードがＨＶ走行（１速）を確認する。なお、ＨＶ走行（１速）は、自動変速機４のモードにおける第１速の一つに該当する。ＨＶ走行（１速）のモードでは、メインクラッチ３、第１切換機構５７、第２切換機構５８の「Ｌ」側及び第３切換機構６３の「Ｌ」側が係合した状態にあり、第１クラッチリング２３は第３切換機構６３の「Ｌ」側、第１従動ギヤ５９、第２駆動ギヤ５１、軸４９、第１駆動ギヤ５０、入力アイドラギヤ４８、入力駆動ギヤ４７、入力軸４６を介してモータジェネレータ５と連結された状態にある。又、ＨＶ走行（１速）のモードでは、第１クラッチリング２３はスリーブ２６と噛み合った状態にある。

次いで、ステップＳ１３にて、自動変速機４のモードをニュートラルとするニュートラル指令が発せられる。

次いで、ステップＳ１４にて、第１クラッチリング２３とスリーブ２６とが係合しているか判定するために、ストロークセンサ２９にて検出されるスリーブ２６の移動量Ｓｄが閾値Ｓｄ１を越えているか判定する。移動量Ｓｄが閾値Ｓｄ１を越えていれば、第１クラッチリング２３とスリーブ２６とが係合した状態に、ステップＳ１５に進む。また、移動量Ｓｄが閾値Ｓｄ１を超えていなければ、この判定が繰り返される。

ステップＳ１５では、後述の第１クラッチリング２３の位置確定処理が行なわれる。そして、ステップＳ１６にて、演算された第１クラッチリング２３の位置Ｐｚを記憶する。

次いで、ステップＳ１７にて、ニュウートラル指令に基き、第３切換機構６３の「Ｌ」側即ち第１クラッチリング２３とスリーブ２６とを軸動装置２７の作動にて非係合に切換える。また、第２切換機構５８の「Ｌ」側も非係合に切換える。自動変速機４のニュートラルのモードでは、メインクラッチ３、第１切換機構５７、第２切換機構５８の「Ｈ」側が係合した状態となる。一方、第３切換機構６３の「Ｈ側」、「Ｌ」側及び第４切換機構６４が非係合な状態であるため、エンジン２及びモータジェネレータ５と差動装置６との間には動力伝達経路が構成されない。なお、第１クラッチリング２３は、モータジェネレータ５との間に、第１従動ギヤ５９、第２駆動ギヤ５１、軸４９、第１駆動ギヤ５０、入力アイドラギヤ４８、入力駆動ギヤ４７、入力軸４６を経由した動力伝達経路が構成されるため、モータジェネレータ５にて駆動可能である。この様にして、第３切換機構６３「Ｌ」側非係合制御は終了する。

次いで、ステップＳ１５にて実行される第１クラッチリング２３位置確定処理にかかる第１クラッチリング２３位置確定処理制御の作動を図８に示すフローチャートに基いて説明する。ステップＳ１５ａにて、モータジェネレータ５を正回転させる。車両は停止した状態にあり、自動変速機４のモードはＨＶ走行（１速）にある。第１クラッチリング２３は、前述の説明の如く、モータジェネレータ５と連結された状態にある。又、スリーブ２６はクラッチハブ２５、出力軸４２、出力駆動ギヤ６５、リングギヤ６９、差動装置６、シャフト６６、６７を介して車輪７及び車輪８と連結されている。従って、第１クラッチリング２３もモータジェネレータ５の正回転に対応して図６の矢印Ａ方向に回転し、クラッチ後歯２３ｃ１は、スリーブ２６のスプライン歯溝２６ｃ１内を矢印Ａ方向に回転する。

次に、ステップＳ１５ｂにて、所定周期にて、モータジェネレータ５の回転角度を所定周期毎に、回転角度センサ６８にて検出することにより、第１クラッチリング２３の今回位置Ｐ１と前回位置Ｐ２との差が所定の閾値Ｄ０以下かどうかを判定する。即ちステップＳ１５では、第１クラッチリング２３のクラッチ後歯２３ｃ１の正転側におけるスリーブ２６のスプライン歯溝２６ｃ１とのバックラッシュなる遊び量ｍの演算を行うもので、第１クラッチリング２３の今回位置Ｐ１と前回位置Ｐ２との差が所定の閾値Ｄ０以下になった時が、第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する正転側の位相位置Ｐｘとなる。この遊び量ｍの演算の際には、クラッチ後歯２３ｃ１の側面２３ｃ３がスリーブ２６の低歯２６ｂ１の側面２６ｂ３の側面に当接することになるが、スリーブ２６は、停止状態にある車輪７、８に連結されているため、スリーブ２６は静止状態を保ち、回転角度は変化しない。なお、第１クラッチリング２３は、モータジェネレータ５とは第１従動ギヤ５９、第２駆動ギヤ５１、軸４９、第１駆動ギヤ５０、入力アイドラギヤ４８、入力駆動ギヤ４７、入力軸４６を介して連結関係にあるため、回転角度センサ６８にて検出されたモータジェネレータ５の回転角度とこの連結関係に基いて、第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する正転側の位相位置Ｐｘを演算することができる。

次いで、ステップＳ１５ｃに進み、第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する正転側の位相位置Ｐｘを記憶する。

次に、ステップＳ１５ｄにて、モータジェネレータ５を逆回転させる。第１クラッチリング２３もモータジェネレータ５の逆回転に対応して図６の反矢印Ａ方向に回転し、クラッチ後歯２３ｃ１は、スリーブ２６のスプライン歯溝２６ｃ１内を反矢印Ａ方向に回転する。

次に、ステップＳ１５ｅにて、所定周期にて、モータジェネレータ５の回転角度を所定周期毎に、回転角度センサ６８にて検出することにより、第１クラッチリング２３の今回位置Ｐ３と前回位置Ｐ４との差が所定の閾値Ｄ２以下かどうかを判定する。即ちステップＳ１５では、第１クラッチリング２３のクラッチ後歯２３ｃ１の逆転側におけるスリーブ２６のスプライン歯溝２６ｃ１とのバックラッシュなる遊び量ｎの演算を行うもので、第１クラッチリング２３の今回位置Ｐ３と前回位置Ｐ４との差が所定の閾値Ｄ２以下になった時が、第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する逆転側の位相位置Ｐｙとなる。この遊び量ｎの演算の際には、クラッチ後歯２３ｃ１の側面２３ｃ３がスリーブ２６の低歯２６ｂ１の側面２６ｂ３の側面に当接することになるが、スリーブ２６は、停止状態にある車輪７、８に連結されているため、スリーブ２６は静止状態を保ち、回転角度は変化しない。

次いで、ステップＳ１５ｆに進み、第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する逆転側の位相位置Ｐｙを記憶する。

次いで、ステップＳ１５ｇに進み、第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する正転側の位相位置Ｐｘと第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する逆転側の位相位置Ｐｙとの中点Ｐｚを演算する。この様にして、第１クラッチリング２３位置確定処理制御は終了する。

次に、第３切換機構６３の「Ｌ」側なる第１クラッチリング２３とスリーブ２６とを係合とする第３切換機構６３「Ｌ」側係合制御を、図９に示すフローチャートに基いて説明する。第３切換機構６３「Ｌ」側係合制御は、ステップＳ２１の車両発進―ドグ噛合指令が出されたどうかの判定にて開始される。車両発進―ドグ噛合指令が出された場合には、ステップＳ２２に進む。車両発進―ドグ噛合指令が出されていない場合は、このステップＳ１２の判定が繰り返される。

次いで、ステップＳ２２に進み、車両停止確認を行う。車両停止確認は車両が停止していることを確認するもので、例えば、車輪速センサ（図示略）の出力にて確認できる。なお、車両停止確認は、スリーブ２６の回転数Ｎｓを検出する第１回転数センサ３１の出力及び第１クラッチリング２３の回転数Ｎｃを検出する第２回転数センサ３２の出力にても、可能である。

次いで、ステップＳ２３に進み、自動変速機４のモードがニュートラルであることを確認する。自動変速機４のニュートラルのモードでは、メインクラッチ３と、第１切換機構５７及び第２切換機構５８の「Ｈ」側とが係合した状態であるため、第１クラッチリング２３は、モータジェネレータ５との間に、第１従動ギヤ５９、第２駆動ギヤ５１、軸４９、第１駆動ギヤ５０、入力アイドラギヤ４８、入力駆動ギヤ４７、入力軸４６を経由した動力伝達経路が構成されるため、モータジェネレータ５にて駆動可能である。

次いで、ステップＳ２４に進み、第１クラッチリング２３を記憶位置Ｐｚへモータジェネレータ５にて移動させる。記憶位置Ｐｚは、前述の如く、第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する正転側の位相位置Ｐｘと第１クラッチリング２３のスリーブ２６に対する逆転側の位相位置Ｐｙとの中点であるため、第１クラッチリング２３のクラッチ後歯２３ｃ１は、スリーブ２６のスプライン溝２６ｃ１の周方向中心に位置することなり、第１クラッチリング２３のクラッチ後歯２３ｃ１は、スリーブ２６のスプライン溝２６ｃ１に最も入り込み易い状態とされる。

次いで、ステップＳ２５にて、第１クラッチリング２３は記憶位置Ｐｚであるかどうかの判定が行われ、第１クラッチリング２３が記憶位置Ｐｚである場合には、ステップＳ２６に進む。なお、第１クラッチリング２３が記憶位置Ｐｚでない場合は、ステップＳ２４に戻り、第１クラッチリング２３を記憶位置Ｐｚへモータジェネレータ５にて移動させる。

次いで、ステップＳ２６にて、車両発進させるべく自動変速機４をＨＶ走行（１速）のモードにするために、第３切換機構６３の「Ｌ」側を係合へと切換える。第３切換機構６３の「Ｌ」側の係合は、軸動装置２７にて、ドグクラッチを構成するスリーブ２６を第１クラッチリング２３に噛み合わせることにて実現できる。

上述の如く、本発明の実施形態による車両用自動変速機の自動変速装置によれば、複数の第１ドグ歯２３ａを有し、相隣り合う該第１ドグ歯２３ａ間に設けられた第１ドグ歯溝２３ｄ１を有するとともに駆動用モータ５と駆動的に連結された第１部材２３と、第１ドグ歯溝２３ｄ１に係合可能な複数の第２ドグ歯２６ａと、各第１ドグ歯２３ａが係合可能な複数の第２ドグ歯溝２６ｃ１とを有するととともに自動変速機４の出力軸４２と駆動的に連結された第２部材２６と、第１部材２３と第２部材２６が同軸上で回転し、第１部材２３及び第２部材２６の一方に推力を加えて第１部材２３と第２部材２６とを係合させる軸動装置２７と、軸動装置２７を作動させ第１部材２３２と第２部材２６との係合及び非係合を制御する制御装置１０と、を備えた車両用自動変速機の自動変速装置であって、制御装置１０は、第１部材２３と第２部材２６とが非係合となる直前における第１部材２３の位相位置Ｐｚを記憶する位相位置記憶部１０ａと、第１部材２３と第２部材２６とを係合させる時に、第１部材２３を記憶した位相位置Ｐｚへと駆動用モータ５を介して制御する位相位置制御部１０ｂとを有する構成であるので、第１部材２３と前記第２部材２６との非係合の直前における第１部材２３の位相位置Ｐｚを記憶していることから、第１部材２３と第２部材２６とを係合させる時に、その記憶した位相位置Ｐｚへ第１部材２３を駆動用モー５タによる駆動にて復帰させることにより、停車中の如く、第１部材２３と第２部材２６との回転数差がない状態でも、第１部材２３と前記第２部材２６とを係合させることができる。

上述の如く、本発明の実施形態による車両用自動変速機の自動変速装置によれば、第１部材２３と第２部材２６は、車両を発進させる変速段（ＨＶ走行の１速）の動力伝達経路を構成するので、停車中につき、第１部材２３が非回転状態であっても、第１部材２３と第２部材２６とを係合させることができる。

上述の如く、本発明の実施形態による車両用自動変速機の自動変速装置によれば、本発明の実施形態による車両用自動変速機の自動変速装置によれば、車両を発進させる変速段は、第１速（ＨＶ走行の１速）とした構成であるので、車両はスムーズに発進できる。

上述の如く、位相位置Ｐｚは、第１ドグ歯２３ａの第２ドグ歯溝２６ｃ１内における円周方向の中点とするので、第２ドグ歯溝２６ｃ１内における第１ドグ歯のバックラッシュなる隙間を考慮されて、第１ドグ歯２３ａは、第２ドグ歯溝２６ｃ１内における円周方向の中心に位置合わせされるため、第１ドグ歯２３ａは第２ドグ歯溝２３ｃ１内に入り易く、第１部材２３と第２部材２６との係合は容易となる。

上述の如く、本発明の実施形態による車両用自動変速機の自動変速装置によれば、第１ドグ歯２３ａの第２ドグ歯溝２３ｃ１内における円周方向の中点は、駆動用モータ５を正転及び逆転させて演算する構成であるので、当該中点をより正確に求めることができる。

上述の如く、本発明の実施形態による車両用自動変速機の自動変速装置によれば、位相位置Ｐｚは駆動用モータ５が備えた回転角度センサ６８の出力に基いて演算する構成であるので、位相位置Ｐｚを演算するために特別なセンサを必要としないため、構造簡単化ができる。

上述の如く、本発明の実施形態による車両用自動変速機の自動変速装置によれば、第２部材２６はスリーブ２６であり、第２ドグ歯２６ａは低歯２６ｂ１より歯丈が高く形成された複数の高歯２６ａ１を有し、第１部材２３はクラッチリング２３であり、第１ドグ歯２３ａは高歯２６ａ１と対応する位置で軸線方向に延在して形成されるとともに外径が高歯２６ａ１の内径より大きく低歯２６ｂ１の内径より小さく高歯２６ａ１と同数枚のクラッチ前歯２３ｂ１と、クラッチ前歯２３ｂ１から所定量後退した位置から軸線方向に延在して形成されるとともにクラッチ前歯２３ｂ１間に複数形成されたクラッチ後歯２３ｃ１とを有する構成であるので、第１部材２３と第２部材２６との間に差回転がある場合にも、スリーブ２６の高歯２６ａ１が、クラッチリング２３のクラッチ前歯２３ｂ１に当接して位相合わせを行うことができる。

なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。

４：自動変速機
５：モータジェネレータ
１０：制御装置
１０ａ：位相位置記憶部
１０ｂ：位相位置制御部
２６：スリーブ（第２部材）
２３：第１クラッチリング（第１部材）
２３ａ：第１ドグ歯
２３ａ１：クラッチ前歯
２３ｃ１：クラッチ後歯
２３ｄ１：第１ドグ歯溝
２４：第２クラッチリング（第１部材）
２４ａ：第１ドグ歯
２５：クラッチハブ
２６：スリーブ（第２部材）
２６ａ：スプライン（第２ドグ歯）
２６ａ１：高歯（第２ドグ歯）
２６ｂ１：低歯（第２ドグ歯）
２６ｃ１：スプライン歯溝（第２歯溝）
２７：軸動装置
２９：ストロークセンサ
４１：入力軸
４２：出力軸
６８：回転角度センサ

Claims (7)

1. 複数の第１ドグ歯を有し、相隣り合う該第１ドグ歯間に設けられた第１ドグ歯溝を有するとともに駆動用モータと駆動的に連結された第１部材と、
   前記第１ドグ歯溝に係合可能な複数の第２ドグ歯と、前記各第１ドグ歯が係合可能な複数の第２ドグ歯溝とを有するととともに自動変速機の出力軸と駆動的に連結された第２部材と、
   前記第１部材と前記第２部材が同軸上で回転し、前記第１部材及び前記第２部材の一方に推力を加えて前記第１部材と前記第２部材とを係合させる軸動装置と、
   前記軸動装置を作動させ前記第１部材と前記第２部材との係合及び非係合を制御する制御装置と、を備えた車両用自動変速機の自動変速装置であって、
   前記制御装置は、前記第１部材と前記第２部材とが非係合となる直前における前記第１部材の位相位置を記憶する位相位置記憶部と、前記第１部材と前記第２部材とを係合させる時に、前記第１部材を記憶した前記位相位置へと前記駆動用モータを介して制御する位相位置制御部とを有する車両用自動変速機の自動変速装置。
2. 前記第１部材と前記第２部材は、車両を発進させる変速段の動力伝達経路を構成する請求項１に記載の車両用自動変速機の自動変速装置。
3. 前記車両を発進させる変速段は、第１速とした請求項２に記載の車両用自動変速機の自動変速装置。
4. 前記位相位置は、前記第１ドグ歯の前記第２ドグ歯溝内における円周方向の中点とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の車両用自動変速機の自動変速装置。
5. 前記第１ドグ歯の前記第２ドグ歯溝内における円周方向の中点は、前記駆動用モータを正転及び逆転させて演算する請求項４に記載の車両用自動変速機の自動変速装置。
6. 前記位相位置は前記駆動用モータが備えた回転角度センサの出力に基いて演算する請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の車両用自動変速機の自動変速装置。
7. 前記第２部材はスリーブであり、前記第２ドグ歯は低歯より歯丈が高く形成された複数の高歯を有し、前記第１部材はクラッチリングであり、前記第１ドグ歯は前記高歯と対応する位置で前記軸線方向に延在して形成されるとともに外径が前記高歯の内径より大きく前記低歯の内径より小さく前記高歯と同数枚のクラッチ前歯と、前記クラッチ前歯から所定量後退した位置から前記軸線方向に延在して形成されるとともに前記クラッチ前歯間に複数形成されたクラッチ後歯とを有する請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の車両用自動変速機の自動変速装置。

Images