JP4341687B2 - 自動変速機の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動変速機の制御装置，制御方法に係り、特に、従来の手動変速機のクラッチ／シフト操作を自動化した自動ＭＴ（ＭＴ：Manual Transmission）の制御装置，制御方法に関する。

自動車で多く使用されている手動変速機は小型・軽量かつ高効率であり、変速機がクラッチを介してエンジンに接続されている。これらの変速機およびクラッチを自動化したシステムは、一般に自動ＭＴ(ＡＭＴ：Automated Manual Transmission) と呼ばれており、燃費低減とイージードライブを両立可能な次世代変速機システムとして期待されている。

上記システムにおいては、スリーブを遊転ギアに締結させるシフト操作を自動化しているため、シフト操作失敗時の制御方法が重要であり、特許文献１には、スリーブを遊転ギアに締結できない場合、一旦押付け荷重を減じ、その後大きな荷重でスリーブを押付ける方法が記載されている。この方法によれば、スリーブを所定位置まで移動できなかった場合、押付け荷重を一旦減じ、改めてスリーブを移動させるようにしたので、シフトアクチュエータ機構への負荷を増加せずに、シフト操作自体を初めからやり直すことなく両者を係合できるようになる。

特開平１１−０８２７１０号公報

しかしながら、上記公報に記載の制御方法では、スリーブへの押付け荷重を一旦減じることにより遊転ギアへの締結動作が遅れることが懸念される。自動変速機では一般的に
０.２〜０.３［ｓ］程度の変速時間が要求されており、運転性の悪化を防止するために押付け荷重の減少を可能な限り避ける必要がある。

また、シフト操作が失敗する事象としては、スリーブと遊転ギアの間に介在するシンクロナイザにスリーブが引っ掛かって失敗する場合と、遊転ギアの噛合部分（以下、ギアドッグと称する）にスリーブが引っ掛かって失敗する場合がある。ここで、前者の事象としては、（１）スリーブへの押付け荷重不足や外乱（クラッチの引き摺りトルクや変速機出力軸の負荷変動等）の影響によってシンクロナイザの同期力が不足する場合と、(２)シンクロナイザとギアドッグのコーン面の間に潤滑油が供給されずにシンクロナイザがギアドッグに貼り付いてしまう場合がある。また、後者の事象としては、（３）外乱（クラッチの引き摺りトルクや変速機出力軸の負荷変動等）の影響によって差回転が発生してスリーブが遊転ギアに締結できない場合と、（４）シンクロナイザが劣化して回転が同期する前にスリーブが遊転ギアまでストロークして締結できない場合がある。運転性の悪化を可能な限り防止するためには、（１）のときにはスリーブへの押付け荷重を増加させて速やかにスリーブを締結させ、（２）〜（３）のときにはスリーブへの押付け荷重を一旦減じるなどの再締結動作が必要となる。また、（４）のときにはシンクロナイザを交換する必要があるが、リンプホーム時に変速機の破損を最小限に抑えるために当該遊転ギアの使用を速やかに禁止することが望ましい。

このように、シフト操作失敗時に運転性の悪化を防止して確実にスリーブを締結させ、かつ変速機の破損を最小限に抑えるためには複数の事象に対して適用できる制御を行う必要がある。

駆動力源からのトルクを受けて回転する入力軸と、車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、入力軸及び／又は出力軸と同期して回転する複数のギアと、ギアと噛合う複数の遊転ギアと、入力軸及び／または出力軸と同期して回転するとともに軸方向に摺動可能な複数のスリーブと、遊転ギアとスリーブとの間に設けられたシンクロナイザとを有し、スリーブの移動によりシンクロナイザを遊転ギアに押付けることによりスリーブと遊転ギアとの回転を同期させ、スリーブをさらに移動させることによりスリーブと遊転ギアとが噛合うことで所定の変速段を実現する自動変速機の制御装置であって、スリーブがボーク当接範囲内に所定時間とどまっているか否かを判定するボーク当接判定手段と、ボーク当接判定手段によりボーク当接範囲内に所定時間とどまっていると判定された場合にスリーブへの押付け荷重を増加させる押付け荷重増加手段とを有する制御装置である。

本発明によれば、シフト操作失敗時に運転性の悪化を防止して確実にスリーブを締結させることができる制御を提供できる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図１３を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に係る自動車の制御装置の一実施の形態を示すシステム構成図である。

駆動力源であるエンジン７，エンジン７の回転数を計測するエンジン回転数センサ（図示しない），エンジントルクを調節する電子制御スロットル（図示しない）、吸入空気量に見合う燃料量を噴射するための燃料噴射装置（図示しない）が設けられており、エンジン制御ユニット１０１により、吸入空気量，燃料量，点火時期等を操作することで、エンジン７のトルクを高精度に制御することができるようになっている。燃料噴射装置には、燃料が吸気ポートに噴射される吸気ポート噴射方式あるいはシリンダ内に直接噴射される筒内噴射方式があるが、エンジンに要求される運転域（エンジントルク，エンジン回転数で決定される領域）を比較して燃費が低減でき、かつ排気性能が良い方式のエンジンを用いるのが有利である。駆動力源としては、ガソリンエンジンのみならず、ディーゼルエンジン，天然ガスエンジンや、電動機などでも良い。

エンジン７には、クラッチ８の入力ディスク８ａが連結されており、入力ディスク８ａと出力ディスク８ｂを係合，解放することで、エンジン７のトルクを変速機の入力軸４１に伝達，遮断することが可能である。クラッチ８には、一般に乾式単板クラッチが用いられるが、湿式多板クラッチや電磁クラッチなどすべてのクラッチを用いることが可能である。入力ディスク８ａと出力ディスク８ｂ間の押付け力（入力軸クラッチトルク）の制御には、モータによって駆動する入力軸クラッチアクチュエータ１１１が用いられており、この押付け力（入力軸クラッチトルク）を調節することで、エンジン７の出力を入力軸
４１へ伝達，遮断を行うことができるようになっている。

入力軸４１には、遊転ギアである第１ドライブギア１，第２ドライブギア２，第３ドライブギア３，第４ドライブギア４，第５ドライブギア５、および第６ドライブギア６が設けられており、これらの遊転ギアは、入力軸４１に対する軸方向への移動は拘束されるが、入力軸４１に対して回転自在となるように取り付けられている。また、入力軸回転数検出手段として、入力軸４１の回転数を検出するための入力軸回転センサ３１が設けられている。

一方、変速機の出力軸４２には、第１ドリブンギア１１，第２ドリブンギア１２，第３ドリブンギア１３，第４ドリブンギア１４，第５ドリブンギア１５，第６ドリブンギア
１６が設けられており、これらのギアは出力軸４２に固定されている。また、出力軸回転数検出手段として、出力軸４２の回転数を検出するための出力軸回転センサ３２が設けられている。

本実施形態においては、入力軸には遊転ギアが設けられ、出力軸には固定されたギアが設けられているが、遊転ギアが出力軸に設けられ、固定されたギアが入力軸に設けられていてもよいし、入力軸と出力軸とのそれぞれに遊転ギアと固定されたギアとが織り交ざって設置されていてもよい。この場合、スリーブは遊転ギアが設けられている軸に設けられる。

これらのギアは、第１ドライブギア１と第１ドリブンギア１１，第２ドライブギア２と第２ドリブンギア１２，第３ドライブギア３と第３ドリブンギア１３，第４ドライブギア４と第４ドリブンギア１４，第５ドライブギア５と、第５ドリブンギア１５，第６ドライブギア６と第６ドリブンギア１６が、それぞれ噛合している。

また、第１ドライブギア１と第４ドライブギア４の間には、第１ドライブギア１を入力軸４１に係合させたり、第４ドライブギア４を入力軸４１に係合させる、同期噛合い機構である、第１シンクロメッシュ機構２１が設けられている。

入力軸４１へ入力された回転トルクは、第１シンクロメッシュ機構２１を介して、第１ドライブギア１，第１ドリブンギア１１，出力軸４２へ、または第４ドライブギア４，第４ドリブンギア１４，出力軸４２へと伝達されることになる。

また、第２ドライブギア２と第５ドライブギア５の間には、第２ドライブギア２を入力軸４１に係合させたり、第５ドライブギア５を入力軸４１に係合させる、第２シンクロメッシュ機構２２が設けられている。したがって入力軸４１へ入力された回転トルクは、第２シンクロメッシュ機構２２を介して、第２ドライブギア２，第２ドリブンギア１２，出力軸４２へ、または第５ドライブギア５，第５ドリブンギア１５，出力軸４２へと伝達されることになる。

また、第３ドライブギア３と第６ドライブギア６の間には、第３ドライブギア３を入力軸４１に係合させたり、第６ドライブギア６を入力軸４１に係合させる、第３シンクロメッシュ機構２３が設けられている。したがって入力軸４１へ入力された回転トルクは、第３シンクロメッシュ機構２３を介して、第３ドライブギア３，第３ドリブンギア１３，出力軸４２へ、または第６ドライブギア６，第６ドリブンギア１６，出力軸４２へと伝達されることになる。

このように、入力軸４１の回転トルクを、出力軸４２に伝達するためには、第１シンクロメッシュ機構２１、または第２シンクロメッシュ機構２２、または第３シンクロメッシュ機構２３のうちいずれか一つを入力軸４１の軸方向に移動させ、第１ドライブギア１，第２ドライブギア２，第３ドライブギア３，第４ドライブギア４，第５ドライブギア５，第６ドライブギア６のいずれか一つと係合する必要があり、第１シンクロメッシュ機構
２１を移動させるにはシフトＡアクチュエータ１１２を、第２シンクロメッシュ機構２２を移動させるにはシフトＢアクチュエータ１１３を、第３シンクロメッシュ機構２３を移動させるにはシフトＣアクチュエータ１１４を動作させることによって行う。

このように第１ドライブギア１，第２ドライブギア２，第３ドライブギア３，第４ドライブギア４，第５ドライブギア５，第６ドライブギア６から、第１ドリブンギア１１，第２ドリブンギア１２，第３ドリブンギア１３，第４ドリブンギア１４，第５ドリブンギア１５，第６ドリブンギア１６を介して出力軸４２に伝達された入力軸４１の回転トルクは、出力軸４２に連結されたディファレンシャルギア（図示しない）を介して車軸（図示しない）に伝えられる。

入力ディスク８ａと出力ディスク８ｂ間の押付け力（入力軸クラッチトルク）を発生させる入力軸クラッチアクチュエータ１１１は、モータ制御ユニット１０４によって、入力軸クラッチアクチュエータ１１１に設けられたモータ（図示せず）の電流を制御することでクラッチ８の伝達トルクの制御を行っている。入力軸クラッチアクチュエータ１１１は、モータと、減速機構やモータの回転運動を直線運動に変換する機構部分から構成され、例えばウォームギアや、ボールネジといった部品で構成される。

本実施例においては、入力軸クラッチアクチュエータ１１１としてモータアクチュエータを用いているが、油圧によって駆動するアクチュエータによって構成しても良い。

また、モータ制御ユニット１０４によって、シフトＡアクチュエータ１１２，シフトＢアクチュエータ１１３，シフトＣアクチュエータ１１４に設けられたモータ（図示せず）の電流を制御することによって、第１シンクロメッシュ機構２１，第２シンクロメッシュ機構２２，第３シンクロメッシュ機構２３を動作させる押付け荷重、または位置を制御できるようになっている。シフトＡアクチュエータ１１２，シフトＢアクチュエータ１１３，シフトＣアクチュエータ１１４は、モータと、減速機構やモータの回転運動を直線運動に変換する機構部分から構成され、例えばギアおよびアームや、ボールネジといった部品で構成される。

シフトＡアクチュエータ１１２を制御して第１シンクロメッシュ機構２１を制御し、第１シンクロメッシュ機構２１と第１ドライブギア１が噛合して第１速段となる。

シフトＡアクチュエータ１１２を制御して第１シンクロメッシュ機構２１を制御し、第１シンクロメッシュ機構２１と第４ドライブギア４が噛合して第４速段となる。

シフトＢアクチュエータ１１３を制御して第２シンクロメッシュ機構２２を制御し、第２シンクロメッシュ機構２２と第２ドライブギア２が噛合して第２速段となる。

シフトＢアクチュエータ１１３を制御して第２シンクロメッシュ機構２２を制御し、第２シンクロメッシュ機構２２と第５ドライブギア５が噛合して第５速段となる。

シフトＣアクチュエータ１１４を制御して第３シンクロメッシュ機構２３を制御し、第３シンクロメッシュ機構２３と第３ドライブギア３が噛合して第３速段となる。

シフトＣアクチュエータ１１４を制御して第３シンクロメッシュ機構２３を制御し、第３シンクロメッシュ機構２３と第６ドライブギア６が噛合して第６速段となる。

本実施例においては、シフトＡアクチュエータ１１２，シフトＢアクチュエータ１１３，シフトＣアクチュエータ１１４には、モータアクチュエータを用いているが、油圧によって駆動するアクチュエータによって構成しても良い。

また、エンジン７は、エンジン制御ユニット１０１により、吸入空気量，燃料量，点火時期等を操作することで、エンジン７のトルクを高精度に制御するようになっている。

そして、モータ制御ユニット１０４とエンジン制御ユニット１０１は、パワートレイン制御ユニット１００によってコントロールされている。パワートレイン制御ユニット100，エンジン制御ユニット１０１，モータ制御ユニット１０４は、通信手段１０３によって相互に情報を送受信する。

図２に、シンクロメッシュ機構の構成を示す。図２は、図１における第１シンクロメッシュ機構２１，入力軸４１，第１ドライブギア１の部分を抜粋して拡大した断面図である。

図２に示すシンクロメッシュ機構２１において、スリーブ２１ａは、入力軸４１と一体的に回転するシンクロナイザハブ２１ｃに対してスプライン嵌合されている。スリーブ
２１ａに押付け荷重が加わると、シンクロナイザキー２１ｂがスリーブ２１ａとともに移動し、その端面でシンクロナイザ２１ｄを遊転ギアである第１ドライブギア１のコーン部に押付ける。このとき、シンクロナイザ２１ｄと第１ドライブギア１間のコーン面に摩擦が働くことによってトルクが伝達され、第１ドライブギア１の回転は徐々にスリーブ21ａの回転に近づく。

スリーブ２１ａの更なる移動により、シンクロナイザキー２１ｂとの噛合が外れると、スリーブ２１ａが直接シンクロナイザ２１ｄを押す。すると、シンクロナイザ２１ｄと第１ドライブギア１間のコーン面に摩擦が働くことによってトルクが伝達され、第１ドライブギア１の回転がスリーブ２１ａの回転と一致する、即ち同期する。

すると、シンクロナイザ２１ｄは回転自在になり、スリーブ２１ａの移動を妨げなくなる。その結果、スリーブ２１ａはシンクロナイザ２１ｄを通過して第１ドライブギア１のギアドッグ１ａに完全に噛合い、シフトが完了する。

本実施例では、シンクロメッシュ機構のコーン面が一つであるシングルコーンタイプを用いているが、コーン面が二つあるダブルコーンタイプ、三つあるトリプルコーンタイプなどがあり、少ない押付け荷重で大きなトルクを伝達可能なように複数のコーン面のある大容量のものを用いるのが有利である。また本実施例では、シンクロメッシュ機構には、イナーシャロックキー式を用いているが、他にもピン式，サーボ式など種々あり、いずれの方式を用いても構成可能である。

図３に、パワートレイン制御ユニット１００と、エンジン制御ユニット１０１と、モータ制御ユニット１０４との間の入出力信号関係を示す。パワートレイン制御ユニット100は、入力部１００ｉ，出力部１００ｏ，コンピュータ１００ｃを備えたコントロールユニットとして構成される。同様に、エンジン制御ユニット１０１も、入力部１０１ｉ，出力部１０１ｏ，コンピュータ１０１ｃを備えたコントロールユニットとして構成され、モータ制御ユニット１０４も、入力部１０４ｉ，出力部１０４ｏ，コンピュータ１０４ｃを備えたコントロールユニットとして構成される。パワートレイン制御ユニット１００からエンジン制御ユニット１０１に、通信手段１０３を用いてエンジントルク指令値ＴＴｅが送信され、エンジン制御ユニット１０１はＴＴｅを実現するように、エンジン７の吸入空気量，燃料量，点火時期等（図示しない）を制御する。また、エンジン制御ユニット１０１内には、変速機への入力トルクとなるエンジントルクの検出手段（図示しない）が備えられ、エンジン制御ユニット１０１によってエンジン７の回転数Ｎｅ、エンジン７が発生したエンジントルクＴｅを検出し、通信手段１０３を用いてパワートレイン制御ユニット
１００に送信する。エンジントルク検出手段には、トルクセンサを用いるか、またはインジェクタの噴射パルス幅や吸気管内の圧力とエンジン回転数等など、エンジンのパラメータによる推定手段としても良い。

パワートレイン制御ユニット１００からモータ制御ユニット１０４にシフトＡモータ目標トルクＴＭｓｆｔＡ，シフトＢモータ目標トルクＴＭｓｆｔＢ，シフトＣモータ目標トルクＴＭｓｆｔＣ，入力軸クラッチモータ目標トルクＴＭｓｔａが送信され、モータ制御ユニット１０４は、シフトＡモータ目標トルクＴＭｓｆｔＡを実現するようにシフトＡアクチュエータ１１２のモータ電流を制御し、第１シンクロメッシュ機構２１の押付け、噛合，解放を行う。同様に、シフトＢモータ目標トルクＴＭｓｆｔＢおよびシフトＣモータ目標トルクＴＭｓｆｔＣを実現するようにシフトＢアクチュエータ１１３，シフトＣアクチュエータ１１４のモータ電流を制御し、第２シンクロメッシュ機構２２，第３シンクロメッシュ機構２３の押付け、噛合，解放を行う。また、クラッチモータ目標トルクTMstaを実現するよう、入力軸クラッチアクチュエータ１１１のモータ電流を制御して、クラッチ８の入力ディスク８ａ，出力ディスク８ｂを係合，解放する。

また、モータ制御ユニット１０４によって、第１シンクロメッシュ機構２１のストロークを示すシフトＡ位置信号ｒｐＳＦＴＡ，第２シンクロメッシュ機構２２のストロークを示すシフトＢ位置信号ｒｐＳＦＴＢ，第３シンクロメッシュ機構２３のストロークを示すシフトＣ位置信号ｒｐＳＦＴＣ，入力軸クラッチ８のストロークを示す位置信号rpSTA、を検出し、パワートレイン制御ユニット１００に送信する。

また、パワートレイン制御ユニット１００には入力軸回転センサ３１，出力軸回転センサ３２から、入力軸回転数Ｎｉ，出力軸回転数Ｎｏがそれぞれ入力され、また、Ｐレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ，Ｄレンジ等のシフトレバー位置を示すレンジ位置信号RngPosと、アクセルペダル踏み込み量Ａｐｓと、ブレーキが踏み込まれているか否かを検出するブレーキスイッチからのＯＮ／ＯＦＦ信号Ｂｒｋが入力される。

パワートレイン制御ユニット１００は、例えば、運転者がシフトレインジをＤレンジ等にしてアクセルペダルを踏み込んだときは運転者に発進，加速の意志があると判断し、また、運転者がブレーキペダルを踏み込込んだときは運転者に減速，停止の意志があると判断し、運転者の意図を実現するように、エンジントルク指令値ＴＴｅ，シフトＡモータ目標トルクＴＭｓｆｔＡ，シフトＢモータ目標トルクＴＭｓｆｔＢ，シフトＣモータ目標トルクＴＭｓｆｔＣ，入力軸クラッチモータ目標トルクＴＭｓｔａ、を設定する。また、出力軸回転数Ｎｏから算出する車速Ｖｓｐとアクセルペダル踏み込み量Ａｐｓから目標とする変速段を設定し、設定した変速段への変速動作を実行するよう、エンジントルク指令値ＴＴｅ，シフトＡモータ目標トルクＴＭｓｆｔＡ，シフトＢモータ目標トルクTMsftB，シフトＣモータ目標トルクＴＭｓｆｔＣ，入力軸クラッチモータ目標トルクＴＭｓｔａ、を設定する。

次に、図４〜図１３を用いて、本実施形態による自動車の制御装置および制御方法について詳細に説明する。

図４は、本発明の自動変速機の制御装置による制御内容を示すフローチャートである。

以下に示す制御の内容は、パワートレイン制御ユニット１００のコンピュータ１００ｃにプログラミングされ、あらかじめ定められた周期で繰り返し実行される。すなわち、以下のステップ４０１〜４１１の処理は、パワートレイン制御ユニット１００によって実行される。

最初に、ステップ４０１において、パラメータを読み込み、ステップ４０２において、目標とする変速段に応じて第１シンクロメッシュ機構２１、または第２シンクロメッシュ機構２２、または第３シンクロメッシュ機構２３のいずれか１つを選択し、選択されたシンクロメッシュ機構のスリーブを遊転ギアに締結させる制御が開始された否かの判定を行う。遊転ギアへの締結制御が開始されている場合はステップ４０３(ボーク当接判定手段)に進み、締結制御が開始されていない場合は処理を終了する。次に、ステップ４０３において、作動中のスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の近傍で固着しているか否かの判定を行い、ステップ４０４に進む。ここで、ステップ４０３の判定は、第１シンクロメッシュ機構２１、または第２シンクロメッシュ機構２２、または第３シンクロメッシュ機構２３の各ストローク位置信号である、シフトＡ位置信号ｒｐＳＦＴＡ，シフトＢ位置信号ｒｐＳＦＴＢ，シフトＣ位置信号ｒｐＳＦＴＣのうち、選択されたシンクロメッシュ機構のストローク位置信号がシンクロナイザ（ボークリング）近傍の所定範囲内にある状態が所定時間継続したか否かで判定する。ステップ４０４において、作動中のスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の近傍で固着していると判定した場合はステップ４０８（荷重増加制御）に進み、スリーブへの押付け荷重を増加させる制御を実行する。その後、ステップ４０９（ボーク当接判定手段）に進み、ステップ４０３と同様に、作動中のスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の近傍で固着しているか否かの判定を行い、ステップ４１０に進む。ステップ４１０において、作動中のスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の近傍で固着していると判定した場合はステップ４１１(リトライ制御手段)に進み、スリーブを一旦中立位置に戻して遊転ギアに再締結させる制御を実行する。また、ステップ４１０において、作動中のスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の近傍で固着していないと判定した場合はステップ４０５（ギアドッグ当接判定手段）に進む。

一方、ステップ４０４において、作動中のスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の近傍で固着していないと判定された場合は、ステップ４０５（ギアドッグ当接判定）に進む。ステップ４０５（ギアドッグ当接判定）では、作動中のスリーブが遊転ギアのギアドッグ近傍で固着しているか否かの判定を行い、ステップ４０６に進む。ここで、ステップ４０５の判定は、第１シンクロメッシュ機構２１、または第２シンクロメッシュ機構
２２、または第３シンクロメッシュ機構２３の各ストローク位置信号である、シフトＡ位置信号ｒｐＳＦＴＡ，シフトＢ位置信号ｒｐＳＦＴＢ，シフトＣ位置信号ｒｐＳＦＴＣのうち、選択されたシンクロメッシュ機構のストローク位置信号が遊転ギアのギアドッグ近傍の所定範囲内にある状態が所定時間継続したか否かで判定する。ステップ４０６において、作動中のスリーブが遊転ギアのギアドッグ近傍で固着していると判定した場合はステップ４１１（リトライ制御）に進み、スリーブを一旦中立位置に戻して遊転ギアに再締結させる制御を実行する。また、ステップ４０６において、作動中のスリーブが遊転ギアのギアドッグ近傍で固着していないと判定した場合はステップ４０７に進み、選択されたシンクロメッシュ機構のストローク位置信号に応じて作動中のスリーブが遊転ギアへの締結を完了したか否かの判定を行う。ステップ４０７において、遊転ギアへの締結が完了していないと判定された場合には、ステップ４０３に進み、遊転ギアへの締結が完了していると判定した場合には処理を終了する。

次に、図５〜図８を用いて、本発明の自動変速機の制御装置によるボーク当接判定手段，ギアドッグ当接手段，押付け荷重増加手段およびリトライ制御手段の処理内容について詳細に説明する。

図５は、図４のステップ４０３およびステップ４０９（ボーク当接判定）の処理内容を示すフローチャートである。

最初に、ステップ５０１において、パラメータを読み込み、ステップ５０２において、ストローク位置信号がボーク当接範囲内であるか否かの判定を行う。ボーク当接範囲とは、スリーブ２１ａを移動させシンクロナイザ２１ｄと接したところから、スリーブ２１ａがさらに移動し、シンクロナイザ２１ｄを乗り越えたところまでの範囲である。ストローク位置信号がボーク当接範囲内であると判定した場合はステップ５０３に進み、ボーク当接中タイマのインクリメント処理を行う。一方、ストローク位置信号がボーク当接範囲内でないと判定した場合はステップ５０４に進み、ボーク当接中タイマのクリア処理を行う。

次に、ステップ５０５において、作動中のスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）に固着しているか否かを判定するためのボーク当接判定時間を演算し、ステップ５０６に進む。なお、シンクロメッシュ機構の状態は、スリーブの再締結制御（リトライ制御）の繰り返し回数や変速機の油温，変速段毎に変化するため、ボーク当接判定時間はリトライ制御の回数や変速機の油温，変速段に応じて調整することが望ましい。次に、ステップ
５０６において、ボーク当接中タイマがボーク当接判定時間よりも大きいか否かの判定を行う。ステップ５０６において、ボーク当接中タイマがボーク当接判定時間よりも大きいと判定された場合にはステップ５０７に進み、ボーク当接判定フラグをセットして処理を終了する。一方、ステップ５０６において、ボーク当接中タイマがボーク当接判定時間よりも小さいと判定された場合にはステップ５０８に進み、ボーク当接判定フラグをクリアして処理を終了する。

図６は、図４のステップ４０５（ギアドッグ当接判定）の処理内容を示すフローチャートである。

最初に、ステップ６０１において、パラメータを読み込み、ステップ６０２において、ストローク位置信号がギアドッグ当接範囲内であるか否かの判定を行う。ギアドッグ当接範囲とは、スリーブ２１ａがギアドッグ１ａに接触してから、スリーブ２１ａとギアドッグ１ａとが噛合うまでの範囲である。ストローク位置信号がギアドッグ当接範囲内であると判定した場合はステップ６０３に進み、ギアドッグ当接中タイマのインクリメント処理を行う。一方、ストローク位置信号がギアドッグ当接範囲内でないと判定した場合はステップ６０４に進み、ボーク当接中タイマのクリア処理を行う。

次に、ステップ６０５において、作動中のスリーブが遊転ギアのギアドッグに固着しているか否かを判定するためのギアドッグ当接判定時間を演算し、ステップ６０６に進む。なお、シンクロメッシュ機構の状態は、スリーブの再締結制御（リトライ制御）の繰り返し回数や変速機の油温，変速段毎に変化するため、ギアドッグ当接判定時間はリトライ制御の回数や変速機の油温，変速段に応じて調整することが望ましい。次に、ステップ606において、ギアドッグ当接中タイマがギアドッグ当接判定時間よりも大きいか否かの判定を行う。ステップ６０６において、ギアドッグ当接中タイマがギアドッグ当接判定時間よりも大きいと判定された場合にはステップ６０７に進み、ギアドッグ当接判定フラグをセットして処理を終了する。一方、ステップ６０６において、ギアドッグ当接中タイマがギアドッグ当接判定時間よりも小さいと判定された場合にはステップ６０８に進み、ギアドッグ当接判定フラグをクリアして処理を終了する。

図７は、スリーブを遊転ギアに締結させる際の処理内容を示すフローチャートであり、図のステップ７０７〜７１１の処理が図４のステップ４０８（荷重増加手段）の処理に該当する。

最初に、ステップ７０１において、パラメータを読み込み、ステップ７０２において、目標とする変速段に応じて第１シンクロメッシュ機構２１、または第２シンクロメッシュ機構２２、または第３シンクロメッシュ機構２３のいずれか１つを選択し、選択されたシンクロメッシュ機構のスリーブを遊転ギアに締結させる制御が開始された否かの判定を行う。遊転ギアへの締結制御が開始されている場合はステップ７０３に進み、ギア締結タイマのインクリメント処理を行う。一方、遊転ギアへの締結制御が開始されていない場合はステップ７０４に進み、ギア締結タイマのクリア処理を行う。次に、ステップ７０５において、締結制御時に必要となるスリーブへの押付け荷重の基本値を演算する。なお、押付け荷重の基本値は、締結初期のシンクロナイザ（ボークリング）への衝突ショックを緩和するようにステップ７０３およびステップ７０４にて演算されるギア締結タイマに応じて設定することが望ましい。次に、ステップ７０６において、締結制御時のスリーブへの押付け荷重の制限値であるリミッタ荷重を演算し、ステップ７０７に進む。なお、リミッタ荷重は、ギアドッグに締結する際の衝突ショックを緩和するようにストローク信号に応じて設定することが望ましい。

次に、ステップ７０７において、ボーク当接判定フラグがセットされているか否かの判定を行う。ボーク当接判定フラグがセットされている場合にはステップ７０８に進み、荷重増加タイマのインクリメント処理を行う。一方、ボーク当接判定フラグがクリアされている場合にはステップ７０９に進み、荷重増加タイマのクリア処理を行う。次に、ステップ７１０において、作動中のスリーブが同期力不足によりシンクロナイザ(ボークリング)に固着している場合の対応として、押付け荷重の増加分を演算する。なお、押付け荷重の増加分は、過剰な押付け荷重の増加によるアクチュエータの負荷を軽減するため、荷重増加タイマに応じて徐々に増加させていくことが望ましい。最後に、ステップ７１１において、荷重基本値と荷重増加分を加算値を演算し、加算した値とリミッタ荷重の低い方の値を選択することによりスリーブへの目標荷重を演算する。

図８は、図４のステップ４１１（リトライ制御）の処理内容を示すフローチャートである。

最初に、ステップ８０１において、パラメータを読み込み、ステップ８０２において、ギアドッグ当接判定フラグがセットされているか否か、または荷重増加制御を実行した後にボーク当接判定フラグがセットされているかの判定を行う。上記判定フラグのいずれかがセットされていると判定した場合はステップ８０３に進み、リトライ実行中フラグのセット処理を行う。一方、上記判定フラグが共にクリアされていると判定した場合はステップ８０４に進み、リトライ実行中フラグのクリア処理を行う。

次に、ステップ８０５において、選択されたシンクロメッシュ機構のスリーブを遊転ギアに締結させる制御を実行中であり、かつ、リトライ実行中フラグがセットされているか否かの判定を行う。遊転ギアへの締結制御を実行中でない、または、リトライ実行中フラグがクリアされていると判定した場合はステップ８０７に進み、リトライ解放フラグをクリアして処理を終了する。一方、遊転ギアへの締結制御を実行中で、かつ、リトライ実行中フラグがセットされていると判定した場合はステップ８０６に進み、リトライ解放フラグをセットしてステップ８０８に進む。

次に、ステップ８０８において、遊転ギアへの締結制御を中止し、作動中のスリーブを一旦中立位置まで戻すギア解放制御を実行してステップ８０９に進む。なお、前述のギア解放制御は作動中のスリーブを中立位置まで正確に戻す必要があるため、ストローク位置信号をフィードバックして押付け荷重を演算することが望ましい。

次に、図８のステップ８０９，８１０を用いて、本発明の自動車の制御装置によるリトライ回数演算手段の処理内容について説明する。まず、ステップ８０９において、リトライ解放フラグがクリア状態からセット状態に遷移したか否かの判定を行う。リトライ解放フラグがクリア状態からセット状態に遷移したと判定した場合はステップ８１０に進み、リトライ回数カウンタのインクリメント処理を行い、処理を終了する。一方、リトライ解放フラグがクリア状態からセット状態に遷移していないと判定した場合はリトライ回数カウンタのインクリメント処理を行わずに処理を終了する。なお、リトライ回数カウンタのクリア処理は作動中のスリーブが遊転ギアへの締結を完了したときに行っても良いし、当該ドライビングサイクル内（イグニッションスイッチをオンしてからオフするまでの間）のリトライ回数の履歴を残すために、パワートレイン制御ユニットの起動／終了時にクリア処理を行っても良い。また、出荷時から現在までのリトライ回数の履歴を残すために、リトライ回数のクリア処理を行わずにパワートレイン制御ユニット１００に実装されたバックアップＲＡＭ（Random Access Memory）やＥＥ−ＰＲＯＭ(Electronically Erasableand Programmable Read Only Memory)に記憶する構成としても良い。このように、シフト操作失敗時にリトライ制御を実行した回数をカウントすることにより、後述の特定ギア段禁止手段を用いてリトライ回数が所定の回数を超えたときに当該変速段を使用禁止とすることが可能となり、変速機の破損を防止できる。また、リトライ回数の履歴を残しておくことにより、販売店や修理工場などで、故障部位を判別することができる。

次に、図９〜図１１を用いて、本発明の自動変速機の制御装置によりスリーブが遊転ギアに締結する際の動作について説明する。

一例として、シフトＡアクチュエータ１１２を制御して第１シンクロメッシュ機構２１を制御し、第１シンクロメッシュ機構２１と第１ドライブギア１が噛合して第１速段となる場合について説明する。

図９は、ボーク当接判定により荷重増加制御を行う場合のタイムチャートである。

図９において、横軸は時間を示しており、縦軸は上から順に第１シンクロメッシュ機構２１のストローク信号であるシフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡ，第１シンクロメッシュ機構２１の差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜，第１シンクロメッシュ機構２１のスリーブへの押付け荷重となるシフトＡ目標荷重ＴＦＳＦＴＡを示している。ここで、Ｇ１は第１速段のギア比である。

最初に、通常時の締結制御（図の実線）について説明する。まず、時刻ｔ１において、第１シンクロメッシュ機構２１を第１ドライブギア１に締結させる制御が開始される。その後、時刻ｔ２において、シフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡがシンクロナイザ（ボークリング）に当接すると、差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜を同期させるためにシフトＡ目標荷重
ＴＦＳＦＴＡを増加させることにより差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が徐々に低下する。時刻ｔ３において差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が同期すると、スリーブはシンクロナイザ（ボークリング）の拘束から外れて締結方向に移動するため、シフトＡ位置rpSFTAが徐々に増加する。スリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の拘束から外れた後は、ギアドッグへの衝突ショックを緩和するため、図７で説明したリミッタ荷重によりシフトＡ目標荷重ＴＦＳＦＴＡが徐々に低下し、時刻ｔ４でシフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡが締結位置になると遊転ギアへの締結制御は完了となる。

次に、同期力不足により第１シンクロメッシュ機構２１の差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が同期しないとき、スリーブへの押付け荷重を増加させて締結制御を行う場合（図の点線）について説明する。時刻ｔ１〜ｔ３までは通常時と同様の制御となるが、時刻ｔ３において、同期力不足により差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が同期していないため、時刻
ｔ３からｔ４の間でスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）に固着している。したがって、時刻ｔ３において、図５で説明したボーク当接判定によりスリーブへの押付け荷重を増加させる制御が開始される。この制御により時刻ｔ４で差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が同期すると、スリーブはシンクロナイザ（ボークリング）の拘束から外れて締結方向に移動するため、シフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡが徐々に増加する。スリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の拘束から外れた時刻ｔ４以降は通常時と同様に図７で説明したリミッタ荷重によりシフトＡ目標荷重ＴＦＳＦＴＡを徐々に低下させる制御を行い、時刻ｔ５でシフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡが締結位置になると遊転ギアへの締結制御は完了となる。

さらに、シンクロナイザ（ボークリング）がギアドッグに貼り付くことによりスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）の拘束から外れない場合（図の破線）について説明する。時刻ｔ１からｔ４までは押付け荷重を増加させる場合と同様の制御となるが、時刻
ｔ４からｔ５の間でシンクロナイザ（ボークリング）がギアドッグに貼り付くことによりスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）に固着している。したがって、時刻ｔ４から時刻ｔ５までは押付け荷重の増加制御を継続するが、時刻ｔ５において、押付け荷重を増加したにもかかわらずに固着状態であると判定してリトライ制御に移行する。このときの動作については図１０を用いて説明する。

図１０は、ボーク当接判定により荷重増加制御を実行した後、ボーク当接判定によりリトライ制御を行う場合のタイムチャートである。

図１０において、横軸は時間を示しており、縦軸は上から順に第１シンクロメッシュ機構２１のストローク信号であるシフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡ，ボーク当接中タイマTMRBKNG，リトライ実行中フラグｆＲＴＲＹＥＸＥ，リトライ解放フラグｆＳＯＦＲＴＲＹを示している。

まず、時刻ｔ１において、第１シンクロメッシュ機構２１を第１ドライブギア１に締結させる制御が開始される。その後、時刻ｔ２において、シフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡがボーク当接範囲内に到達すると、ボーク当接中タイマＴＭＲＢＫＮＧがインクリメントされる。次に、時刻ｔ３において、スリーブへの押付け荷重を増加したにも関わらずボーク当接判定フラグがセットされている場合は、図８で説明したように、リトライ実行中フラグ
ｆＲＴＲＹＥＸＥがセットされる。このとき、締結動作中にリトライ実行中フラグがセットされているため、リトライ解放フラグがセットされ、時刻ｔ３からｔ５の間で作動中のスリーブを一旦中立位置まで戻すギア解放制御が実行される。なお、ギア解放制御により時刻ｔ４でシフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡがボーク当接範囲から外れるため、ボーク当接中タイマＴＭＲＢＫＮＧがクリアされてボーク当接判定フラグもクリアされる。その後、時刻ｔ５でシフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡが中立位置になると、再度スリーブを遊転ギアに締結させる制御が開始され、時刻ｔ６から再びボーク当接中タイマＴＭＲＢＫＮＧがインクリメントされる。次に、時刻ｔ７でシフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡがボーク当接範囲から外れると、ボーク当接中タイマＴＭＲＢＫＮＧがクリアされる。このとき、ボーク当接中タイマ
ＴＭＲＢＫＮＧはボーク当接判定時間を越えていないため、ボーク当接判定フラグはクリア状態を継続している。その後、時刻ｔ８において、シフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡが締結位置になると遊転ギアへの締結制御は完了となる。

以上説明したように、シンクロナイザ（ボークリング）とギアドッグコーン面の間の油膜切れによってシンクロナイザ（ボークリング）がギアドッグに貼り付いた場合において、スリーブを一旦中立位置に戻して遊転ギアへの再締結動作を行うことにより確実にスリーブを遊転ギアに締結させることができる。このとき、スリーブを一旦中立位置に戻しているため、シンクロナイザ（ボークリング）とギアドッグコーン面の間に油を供給することが可能となる。通常、マニュアルトランスミッションはギアの回転により油が掻き上げられて潤滑する構造になっているが、油量をモータ等によって電子制御する場合は、シンクロナイザ（ボークリング）の貼り付き時に潤滑油量を増加させても良い。なお、シンクロナイザ（ボークリング）貼り付き時は、差回転数が同期しているにも関わらずにスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）近傍で固着しているため、ボーク当接判定の結果に差回転数の情報を加味することにより同期力不足とシンクロナイザ（ボークリング）貼り付きの判別を行うことができる。例えば、｜Ｎｉ−Ｇ×Ｎｏ｜の値が所定値以下の場合は、シンクロナイザ（ボークリング）の張り付きと判定する（ここで、Ｇは変速しようとする変速段のギア比である）。同期力不足とシンクロナイザ（ボークリング）貼り付きの判別を行った結果、シンクロナイザ（ボークリング）貼り付きの場合はスリーブへの押付け荷重を増加しても締結できる可能性が低いため、運転性の悪化を最小限に抑えるためには、速やかにリトライ制御に移行する。

図１１は、ギアドッグ当接判定によりリトライ制御を行う場合のタイムチャートである。

図１１において、横軸は時間を示しており、縦軸は上から順に第１シンクロメッシュ機構２１のストローク信号であるシフトＡ位置ｒｐＳＦＴＡ，第１シンクロメッシュ機構
２１の差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜，第１シンクロメッシュ機構２１のスリーブへの押付け荷重となるシフトＡ目標荷重ＴＦＳＦＴＡを示している。ここで、Ｇ１は第１速段のギア比である。

通常時の締結制御（図の実線）については図９で示した場合と同様のため、最初に、同期崩れによりスリーブがギアドッグに締結できない場合（図の点線）について説明する。時刻ｔ１からｔ３までは通常時と同様の制御となるが、時刻ｔ３で差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が同期した後、クラッチのドラッグトルクや出力軸回転の負荷変動などの外乱の影響によって差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が発生しているため、スリーブが遊転ギアに締結できずにギアドッグ近傍で固着している。したがって、ギアドッグ近傍で固着してから時刻ｔ５までの間、図６で説明したギアドッグ当接判定によりギアドッグ当接中タイマ（図示せず）がインクリメントされる。時刻ｔ５において、ギアドッグ当接中タイマがギアドッグ当接判定時間を越えるとギアドッグ当接判定フラグ（図示せず）がセットされ、リトライ制御へと移行する。なお、リトライ制御の動作は図１０で説明した場合と同様である。

次に、シンクロナイザ（ボークリング）劣化による非同期噛合いによりスリーブがギアドッグに締結できない場合（図の破線）について説明する。時刻ｔ１からｔ２までは同期崩れの場合と同様の制御となるが、シンクロナイザ（ボークリング）が摩耗して劣化しているため、スリーブがシンクロナイザ（ボークリング）近傍で停留せずに時刻ｔ２から
ｔ３の間でギアドッグ近傍まで到達してしまう。このとき、差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜は全く同期せずに成り行きで変化していく。したがって、同期崩れの場合と同様に、時刻ｔ５において、ギアドッグ当接判定フラグ（図示せず）がセットされ、リトライ制御へ移行するが、シンクロナイザ（ボークリング）が劣化しているために複数回失敗する可能性が大きい。ただし、成り行きで変化している差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が同期した時点で締結できる場合もある。

以上説明したように、スリーブがギアドッグ近傍で固着しているときに、リトライ制御を行うことにより作動中のスリーブを遊転ギアに締結させることが可能となる。なお、非同期噛合いの場合は、同期崩れの場合に比べて差回転数｜Ｎｉ−Ｇ１×Ｎｏ｜が大きくなっていることが予想されるため、ギアドッグ当接判定の結果に差回転数の情報を加味することにより同期崩れと非同期噛合いの判別を行うことができる。また、同期崩れの場合はスリーブが一旦シンクロナイザ（ボークリング）近傍で停留するが、非同期噛合いの場合はスリーブがシンクロナイザ（ボークリング）近傍で停留せずにギアドッグ近傍まで到達してしまうため、ストローク位置信号の変化（微分値）などに応じて同期崩れと非同期噛合いの判別を行うことも可能である。同期崩れと非同期噛合いの判別を行った結果、非同期噛合いの場合はシンクロが劣化しているため、後述の特定ギア段禁止手段により当該遊転ギアの使用を速やかに禁止して変速機の破損を防止することが望ましい。

また、出荷時から現在までのシフト動作の履歴を残すために、シンクロナイザ（ボークリング）近傍で停留している時間を計測して計測された時間をパワートレイン制御ユニット１００に実装されたバックアップＲＡＭ（Random Access Memory）やＥＥ−ＰＲＯＭ
(Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory) に記憶する構成としても良い。このように、シフト動作の履歴を残しておくことにより、販売店や修理工場などで、故障部位を判別することができる。

次に、図１２，図１３を用いて、本発明の自動変速機の制御装置により複数回のリトライ制御を実施した後に所定の遊転ギアを使用禁止とする場合について説明する。

図１２は、特定ギア段禁止手段の制御内容を示すフローチャートである。

最初に、ステップ１２０１において、パラメータを読み込み、ステップ１２０２において、図８で説明したリトライ回数演算手段により算出したリトライ回数が所定値よりも大きいか否かの判定を行う。リトライ回数が所定値よりも大きいと判定した場合にはステップ１２１１に進み、目標ギア位置が１速であるか否かの判定を行う。一方、リトライ回数が所定値よりも小さいと判定した場合には処理を終了する。ステップ１２１１において、目標ギア位置が１速であると判定した場合にはステップ１２２１に進み、１速ギアの使用を禁止する処理を行う。ステップ１２１１において、目標ギア位置が１速でないと判定した場合にはステップ１２１２に進み、目標ギア位置が２速であるか否かの判定を行う。ステップ１２１２において、目標ギア位置が２速であると判定した場合にはステップ1222に進み、２速ギアの使用を禁止する処理を行う。以下、同様の判定／処理を６速まで実行し、処理を終了する。なお、特定ギア段の禁止処理は１速から６速までの配列フラグを式
（１）〜（６）のように定義し、この配列フラグを操作することにより実現する。

特定ギア段使用禁止フラグ［０］＝１（禁止）／０（許可） ・・・（１）
特定ギア段使用禁止フラグ［１］＝１（禁止）／０（許可） ・・・（２）
特定ギア段使用禁止フラグ［２］＝１（禁止）／０（許可） ・・・（３）
特定ギア段使用禁止フラグ［３］＝１（禁止）／０（許可） ・・・（４）
特定ギア段使用禁止フラグ［４］＝１（禁止）／０（許可） ・・・（５）
特定ギア段使用禁止フラグ［５］＝１（禁止）／０（許可） ・・・（６）
ここで、配列番号［０］は１速，［１］は２速、というように定義すれば、目標ギア位置が１速のときは特定ギア段使用禁止フラグ［０］の値を参照することにより、１(禁止)となっている場合には目標ギア位置を１速から２速に変更するなどの代替処理が可能になる。

図１３は、前記特定ギア段禁止手段により２速の遊転ギアの使用が禁止されている状態で、運転者のスイッチ操作に応じて変速を行う場合のタイムチャートである。

図１３において、横軸は時間を示しており、縦軸は上から順に運転者のスイッチ操作信号であるタップ要求ＴＡＰＲＱ（アップ要求：０→＋１，ダウン要求：０→−１），目標ギア位置ＴＧＰ，特定ギア段使用禁止フラグ［１］（２速），特定ギア段使用禁止フラグ［２］（３速），確定目標ギア位置ＧＰＮＸＴを示している。ここで、運転者のスイッチ操作信号は、ステアリングに付加されたパドルスイッチによる変速要求、Ｐレンジ，Ｒレンジ，Ｎレンジ，Ｄレンジ等の操作を行うシフトレバーに設けられたフロアスイッチによる変速要求に相当する。

最初に、特定ギア段の使用が禁止されていない場合（図の点線）について説明する。運転者のスイッチ操作に応じて変速を行う手動変速モードの１速で走行中に、時刻ｔ１において、タップ要求ＴＡＰＲＱの値が変化してアップ要求有りと判断されると、目標ギア位置ＴＧＰが１速から２速に変化する。このとき、特定ギア段使用禁止フラグ［１］(２速)の値は０（許可）となっているため、２速への変速を許可すると判断して最終的な目標ギア位置である確定目標ギア位置ＧＰＮＸＴに目標ギア位置ＴＧＰ（２速）が代入される。その後、確定目標ギア位置ＧＰＮＸＴの値に応じて第２シンクロメッシュ機構２２が選択され、２速の遊転ギアである第２ドライブギア２へスリーブを締結させる制御を実行する。

次に、特定ギア段の使用が禁止されている場合（図の実線）について説明する。１速で走行中に、時刻ｔ１において、タップ要求ＴＡＰＲＱの値が変化してアップ要求有りと判断されると、目標ギア位置ＴＧＰが１速から２速に変化する。このとき、特定ギア段使用禁止フラグ［１］（２速）の値は１（禁止）となっているため、２速への変速が禁止される。したがって、３速への変速を行うことになるが、３速の変速が禁止されているか否かを判定する必要があるため、特定ギア段使用禁止フラグ［２］（３速）の値を参照した後に確定目標ギア位置ＧＰＮＸＴの演算を行う。図１３では、特定ギア段使用禁止フラグ
［２］（３速）の値は０（許可）となっているため、確定目標ギア位置ＧＰＮＸＴは３速に更新される。その後、確定目標ギア位置ＧＰＮＸＴの値に応じて第３シンクロメッシュ機構２３が選択され、３速の遊転ギアである第３ドライブギア３へスリーブを締結させる制御を実行する。

以上説明したように、リンプホーム時に変速機の破損を最小限に抑えるために当該遊転ギアの使用を速やかに禁止することが望ましい。

このように、特定ギア段禁止手段により所定の遊転ギアの使用が禁止されている状態で、運転者のスイッチ操作に応じて変速を行う手動変速モードで走行している場合には、１回のスイッチ操作で当該遊転ギアの変速段を飛び越して変速を行うことが可能となり、運転者が使用禁止となっている変速段への変速を要求したときでも変速機の破損を最小限に抑えることができる。

また、目標とする変速段に締結できず変速前のギア位置が未確定であった場合（例えば、Ｎレンジ（ニュートラル）で惰性走行中にＤレンジにセレクトした場合の失敗）は、車速に応じて締結を許可されている変速段への締結制御を実行しても良い。さらに、特定ギア段を使用禁止としたときの変速機の油温が低温状態（例えば、０℃以下）の場合には、油温上昇後（例えば、４０℃以上となる暖機後など）に特定ギア段の使用禁止を解除する構成にしても良い。低温状態では油の粘性抵抗が増大するため、締結制御が失敗する可能性が高いので、シンクロメッシュ機構が正常であるにもかかわらず、使用禁止としている場合が存在する。したがって、油温上昇後に使用禁止を解除することにより運転性の悪化を防止することができる。

なお、本発明は、特願平０５−２１２５１０号に記載されているように、変速段の１つに摩擦式のクラッチを設けた自動ＭＴシステム、および一般に良く知られているツインクラッチ自動ＭＴ（ＤＣＴ：Dual Clutch Transmission）システム等、シンクロメッシュ機構を用いて変速段の切替えを行うシステムならば全て適用可能である。

本発明によれば、スリーブを遊転ギアに締結させる際に、スリーブの締結位置への移動を指令してから、スリーブが締結したと判断できる所定位置範囲に移動するまでの間において、スリーブがシンクロナイザ近傍で固着している場合にスリーブへの押付け荷重を増加させるとともに、スリーブが遊転ギア近傍で固着している場合にスリーブを一旦中立位置に戻してスリーブを遊転ギアに再締結させる制御を行うため、シフト操作失敗時に運転性の悪化を防止することができる。

また、スリーブへの押付け荷重を増加させた後、スリーブが遊転ギアに締結しない場合には、スリーブを一旦中立位置に戻してスリーブを遊転ギアに再締結させる制御を行うため、確実にスリーブを締結させることができる。

さらに、スリーブを遊転ギアに再締結させた回数をカウントし、カウントされた回数に応じて当該遊転ギアの使用を禁止する制御を行うため、変速機の破損を最小限に抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る自動車システムの構成図を示す。 シンクロメッシュ機構の構成図を示す。 パワートレイン制御ユニット１００と、エンジン制御ユニット１０１と、モータ制御ユニット１０４との間の入出力信号関係図を示す。 本発明の一実施形態に係る自動変速機の制御装置の処理内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るボーク当接判定手段の処理内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るギアドッグ当接判定手段の処理内容を示すフローチャートである。 スリーブを遊転ギアに締結させる際の処理内容を示すフローチャートであり、本発明の一実施形態に係る荷重増加手段の処理内容を示す。 本発明の一実施形態に係るリトライ制御手段の処理内容を示すフローチャートである。 ボーク当接判定により荷重増加制御を行う場合のタイムチャートである。 ボーク当接判定により荷重増加制御を実行した後、ボーク当接判定によりリトライ制御を行う場合のタイムチャートである。 ギアドッグ当接判定によりリトライ制御を行う場合のタイムチャートである。 本発明の一実施形態に係る特定ギア段禁止手段の制御内容を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る特定ギア段禁止手段により２速の遊転ギアの使用が禁止されている状態で、運転者のスイッチ操作に応じて変速を行う場合のタイムチャートである。

符号の説明

１ 第１ドライブギア
１ａ ギアドッグ
２ 第２ドライブギア
３ 第３ドライブギア
４ 第４ドライブギア
５ 第５ドライブギア
６ 第６ドライブギア
７ エンジン
８ クラッチ
８ａ 入力ディスク
８ｂ 出力ディスク
１１ 第１ドリブンギア
１２ 第２ドリブンギア
１３ 第３ドリブンギア
１４ 第４ドリブンギア
１５ 第５ドリブンギア
１６ 第６ドリブンギア
２１ 第１シンクロメッシュ機構
２１ａ スリーブ
２１ｂ シンクロナイザキー
２１ｃ シンクロナイザハブ
２１ｄ シンクロナイザ
２２ 第２シンクロメッシュ機構
２３ 第３シンクロメッシュ機構
３１ 入力軸回転センサ
３２ 出力軸回転センサ
４１ 変速機入力軸
４２ 変速機出力軸
１００ パワートレイン制御ユニット
１００ｃ，１０１ｃ，１０４ｃ コンピュータ
１００ｉ，１０１ｉ，１０４ｉ 入力部
１００ｏ，１０１ｏ，１０４ｏ 出力部
１０１ エンジン制御ユニット
１０３ 通信手段
１０４ モータ制御ユニット
１１１ 入力軸クラッチアクチュエータ
１１２ シフトＡアクチュエータ
１１３ シフトＢアクチュエータ
１１４ シフトＣアクチュエータ

Claims (18)

1. 駆動力源からのトルクを受けて回転する入力軸と、
   車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、
   前記入力軸及び／又は前記出力軸と同期して回転する複数のギアと、
   前記ギアと噛合う複数の遊転ギアと、
   前記入力軸及び／または前記出力軸と同期して回転するとともに軸方向に摺動可能な複数のスリーブと、
   前記遊転ギアと前記スリーブとの間に設けられたシンクロナイザとを有し、
   前記スリーブの移動により前記シンクロナイザを前記遊転ギアに押付けることにより前記スリーブと前記遊転ギアとの回転を同期させ、前記スリーブをさらに移動させることにより前記スリーブと、前記遊転ギアとが噛合うことで所定の変速段を実現する自動変速機の制御装置であって、
   前記スリーブがボーク当接範囲内に所定時間とどまっているか否かを判定するボーク当接判定手段と、
   前記ボーク当接判定手段によりボーク当接範囲内に所定時間とどまっていると判定された場合に、前記スリーブへの押付け荷重を増加させる押付け荷重増加手段とを有する制御装置。
2. 前記スリーブがギアドッグ当接範囲内に所定時間とどまっているか否かを判定するギアドッグ当接判定手段と、
   前記ギアドッグ当接判定手段によりボーク当接範囲内に所定時間とどまっていると判定された場合に、前記スリーブを一旦中立位置に戻して前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させるリトライ制御手段と、
   を有する請求項１記載の自動変速機の制御装置。
3. 前記押付け荷重増加手段により前記スリーブへの押付け荷重を増加させた後、前記スリーブが前記遊転ギアに締結しない場合には、前記スリーブを一旦中立位置に戻して前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させるリトライ制御手段により、前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させる請求項１記載の自動変速機の制御装置。
4. 前記リトライ制御手段により前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させた回数をカウントするリトライ回数演算手段と、
   前記リトライ回数演算手段によりカウントされた回数に応じて、当該遊転ギアの使用を禁止する特定ギア段禁止手段を有する請求項２記載の自動変速機の制御装置。
5. 前記特定ギア段禁止手段は、変速機の油温に応じて特定ギア段の禁止／解除を行うことを特徴とする請求項４記載の自動変速機の制御装置。
6. 前記特定ギア段禁止手段により所定の遊転ギアの使用が禁止されている状態で、運転者のスイッチ操作に応じて変速を行う手動変速モードで走行している場合には、１回のスイッチ操作で当該遊転ギアの変速段を飛び越して変速を行うことを特徴とする請求項４記載の自動変速機の制御装置。
7. 駆動力源からのトルクを受けて回転する入力軸と、
   車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、
   前記入力軸と前記出力軸との間で回転を伝達する複数の遊転ギアと、
   前記遊転ギアと噛合い、前記入力軸及び／又は前記出力軸と同期して回転する複数のギアと、
   前記入力軸及び／または前記出力軸と同期して回転するとともに軸方向に摺動可能な複数のスリーブと、
   前記遊転ギアと前記スリーブとの間に設けられたシンクロナイザとを有し、
   前記スリーブの移動により前記シンクロナイザを前記遊転ギアに押付けることにより前記スリーブと、前記遊転ギアとの回転が同期して前記スリーブと前記遊転ギアとが噛合うことで所定の変速段を実現する自動変速機の制御方法であって、
   前記スリーブと前記遊転ギアとを締結させる際に、前記スリーブの締結位置への移動を指令してから、前記スリーブが締結したと判断できる所定位置範囲に移動するまでの間において、
   ボーク当接範囲内に所定時間とどまっている場合に前記スリーブへの押付け荷重を増加させることを特徴とする自動変速機の制御方法。
8. 前記スリーブがボーク当接範囲内に所定時間とどまっている場合に前記スリーブを一旦中立位置に戻して、前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させる請求項７記載の自動変速機の制御方法。
9. 前記スリーブへの押付け荷重を増加させた後、前記スリーブが前記遊転ギアに締結しない場合には、前記スリーブを一旦中立位置に戻して、前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させる請求項７記載の自動変速機の制御方法。
10. ボーク当接範囲内に所定時間とどまっていると判定された場合であって、｜Ｎｉ−Ｇ×Ｎｏ｜が所定値以下である場合には、前記スリーブを一旦中立位置に戻して前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させる請求項８記載の自動変速機の制御方法（ここで、Ｎｉは、入力軸の回転数、Ｎｏは出力軸の回転数、Ｇはギア比）。
11. 駆動力源からのトルクを受けて回転する入力軸と、
    車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、
    前記入力軸と前記出力軸の間でトルクを伝達する複数の遊転ギアと、
    前記遊転ギアと噛合い、前記入力軸及び／又は前記出力軸と同期して回転する複数のギアと、
    前記入力軸及び／または前記出力軸と同期して回転するとともに軸方向に摺動可能な複数のスリーブと、
    前記遊転ギアと前記スリーブとの間に設けられたシンクロナイザとを有し、
    前記スリーブの移動により前記シンクロナイザを前記遊転ギアに押付けることにより、前記スリーブと前記遊転ギアとの回転が同期して前記スリーブと前記遊転ギアとが噛合うことで所定の変速段を実現する自動変速機の制御装置であって、
    前記スリーブがギアドッグ当接範囲内に所定時間とどまっている場合であって、｜Ｎｉ−Ｇ×Ｎｏ｜の値が所定値以上の場合には、前記スリーブを前記遊転ギアに締結するのを禁止することを特徴とする自動変速機の制御方法（ここで、Ｎｉは入力軸の回転数、Ｎｏは出力軸の回転数、Ｇはギア比）。
12. 駆動力源からのトルクを受けて回転する入力軸と、車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間で回転を伝達する複数の遊転ギアと、前記入力軸または前記出力軸と一体的に回転するとともに軸方向に摺動可能な複数のスリーブと、前記遊転ギアと前記スリーブの間に設けられたシンクロナイザと、前記スリーブの移動により前記シンクロナイザを前記遊転ギアに押付けて摩擦によるトルク伝達を行い、またトルク伝達によって回転が同期して前記スリーブと前記遊転ギアが噛合うことで所定の変速段を実現する自動変速機の制御装置であって、
    前記スリーブを前記遊転ギアに締結させる際に、前記スリーブの締結位置への移動を指令してから、前記スリーブが締結したと判断できる所定位置範囲に移動するまでの間において、
    前記スリーブが前記シンクロナイザ近傍で固着していることを判定するボーク当接判定手段と、
    前記ボーク当接判定手段により前記スリーブが前記シンクロナイザ近傍で固着していると判定された場合に、前記スリーブへの押付け荷重を増加させる押付け荷重増加手段と、
    前記スリーブが前記遊転ギア近傍で固着していることを判定するギアドッグ当接判定手段と、
    前記ギアドッグ当接判定手段により前記スリーブが前記遊転ギア近傍で固着していると判定された場合に、前記スリーブを一旦中立位置に戻して前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させるリトライ制御手段と、を有する自動変速機の制御装置。
13. 請求項１２において、
    前記押付け荷重増加手段により前記スリーブへの押付け荷重を増加させた後、前記スリーブが前記遊転ギアに締結しない場合には、前記リトライ制御手段により前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させる自動変速機の制御装置。
14. 請求項１２において、
    前記リトライ制御手段により前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させた回数をカウントするリトライ回数演算手段と、
    前記リトライ回数演算手段によりカウントされた回数に応じて当該遊転ギアの使用を禁止する特定ギア段禁止手段を有する自動変速機の制御装置。
15. 請求項１４において、
    前記特定ギア段禁止手段は、変速機の油温に応じて特定ギア段の禁止／解除を行うことを特徴とする自動変速機の制御装置。
16. 請求項１４において、
    前記特定ギア段禁止手段により所定の遊転ギアの使用が禁止されている状態で、運転者のスイッチ操作に応じて変速を行う手動変速モードで走行している場合には、１回のスイッチ操作で当該遊転ギアの変速段を飛び越して変速を行うことを特徴とする自動変速機の制御装置。
17. 駆動力源からのトルクを受けて回転する入力軸と、車両の駆動軸にトルクを出力する出力軸と、前記入力軸と前記出力軸の間で回転を伝達する複数の遊転ギアと、前記入力軸または前記出力軸と一体的に回転するとともに軸方向に摺動可能な複数のスリーブと、前記遊転ギアと前記スリーブの間に設けられたシンクロナイザと、前記スリーブの移動により前記シンクロナイザを前記遊転ギアに押付けて摩擦によるトルク伝達を行い、またトルク伝達によって回転が同期して前記スリーブと前記遊転ギアが噛合うことで所定の変速段を実現する自動変速機の制御方法であって、
    前記スリーブを前記遊転ギアに締結させる際に、前記スリーブの締結位置への移動を指令してから、前記スリーブが締結したと判断できる所定位置範囲に移動するまでの間において、
    前記スリーブが前記シンクロナイザ近傍で固着している場合に前記スリーブへの押付け荷重を増加させ、前記スリーブが前記遊転ギア近傍で固着している場合に、前記スリーブを一旦中立位置に戻して前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させる自動変速機の制御方法。
18. 請求項１７において、
    前記スリーブへの押付け荷重を増加させた後、前記スリーブが前記遊転ギアに締結しない場合には、前記スリーブを一旦中立位置に戻して、前記スリーブを前記遊転ギアに再締結させる自動変速機の制御方法。

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