WO2024029248A1

WO2024029248A1 - 変速機の制御装置、変速機の制御方法、及びプログラム

Info

Publication number: WO2024029248A1
Application number: PCT/JP2023/024216
Authority: WO
Inventors: 秀和八木
Original assignee: ジヤトコ株式会社
Priority date: 2022-08-02
Filing date: 2023-06-29
Publication date: 2024-02-08

Abstract

［課題］解放側係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態へとスムーズに遷移させる。［解決手段］変速機の制御装置は、第１係合要素と、第２係合要素と、第３係合要素とを有する変速機で用いられる。変速機の制御装置は、第３係合要素をスリップさせた状態で第１係合要素のアクチュエータを駆動することにより、第１係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後に、第２係合要素を係合する。

Description

変速機の制御装置、変速機の制御方法、及びプログラム

　本発明は変速機の制御装置、変速機の制御方法、及びプログラムに関する。

　特許文献１には回転電機及び変速機が第１軸上に配置され、差動歯車装置が第２軸上に配置された車両用駆動装置が開示されている。変速機の変速ギヤ機構は第１ワンウェイクラッチを備える第１遊星歯車機構と、第２ワンウェイクラッチを備える第２遊星歯車機構とを備える。第１ワンウェイクラッチと第２ワンウェイクラッチとはともに、一方向の回転を規制する一方向規制状態と、双方向の回転を規制する双方向規制状態と、双方向の回転を許容する解放状態とに切り替え可能に構成されたセレクタブルワンウェイクラッチとされる。

特開２０２０－１７５７０７号公報

　ワンウェイクラッチ状態（一方向規制状態）で係合する係合要素を備える変速機では、変速時に行われる係合要素の架け替えの際にワンウェイクラッチ状態で係合する係合要素が解放側係合要素となり得る。しかしながらこの場合は解放側係合要素で噛み合い締結が行われている。このため、解放側係合要素にトルクが作用した状態ではその分、解放に必要な力が大きくなる。結果、解放側係合要素に作用しているトルクに起因してスムーズな解放が行えない虞がある。

　本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、解放側係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態へとスムーズに遷移させることを目的とする。

　本発明のある態様の変速機の制御装置は、第１係合要素と、第２係合要素と、第３係合要素とを有する変速機で用いられる。変速機の制御装置は、前記第３係合要素をスリップさせた状態で前記第１係合要素のアクチュエータを駆動することにより、前記第１係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後に、前記第２係合要素を係合する。

　本発明の別の態様によれば、上記変速機の制御装置に対応する変速機の制御方法が提供される。また、本発明のさらに別の態様によれば、上記変速機の制御装置に対応するプログラムが提供される。

　これらの態様によれば、解放側係合要素である第１係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させるに際して、第３係合要素のトルク分担を上げることで第１係合要素のトルク分担を下げる。これにより、第１係合要素の係合部にかかる反力を下げることができるので、第１係合要素をスムーズに解放できる。なお、例えば第３係合要素のトルク分担を一気に大きくして完全締結までさせるとショックが大きくなる。このため、完全係合よりも負担する分担トルクが小さいスリップ状態とすることが好適である。

図１は、ユニットの概略構成図である。図２は、ユニットのスケルトン図である。図３は、変速機構の締結表を示す図である。図４Ａは、切替機構の説明図の第１図である。図４Ｂは、切替機構の説明図の第２図である。図４Ｃは、切替機構の説明図の第３図である。図５は、実施形態の制御の一例をフローチャートで示す図である。図６は、実施形態のタイミングチャートの一例を示す図である。

　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

　図１はユニット１００の概略構成図である。図２はユニット１００のスケルトン図である。ユニットの語に関し、ユニットは例えばモータユニット（少なくともモータを有するユニット）や、動力伝達装置（少なくとも動力伝達機構を有する装置）とも称することができる。モータは電動機機能及び／又は発電機機能（電動機機能及び発電機機能のうち少なくともいずれか）を有する回転電機である。動力伝達機構は例えば歯車機構及び／又は差動歯車機構である。モータ及び動力伝達機構を有する装置（ユニット）はモータユニット及び動力伝達装置の双方の概念に含まれる。

　図１に示すように、ユニット１００はハウジング１０と変速機構２０とを備える。ユニット１００は車両に搭載され、当該車両は電動車両とされる。ユニット１００にはＭＧ４０からの動力が入力される。ＭＧ４０はモータジェネレータとして機能する回転電機であり、ユニット１００はＭＧ４０をさらに含む構成として把握することもできる。

　ハウジング１０は変速機構２０を収容する。変速機構２０はケース２１と回転軸２２と第１遊星歯車機構ＰＧＭ１と第２遊星歯車機構ＰＧＭ２と第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とクラッチＣＬとを備える。ケース２１は筒状の形状を有し、ハウジング１０の内周に固定される。ケース２１内には第１ブレーキＢ１を介して第１遊星歯車機構ＰＧＭ１が設けられるとともに、第２ブレーキＢ２を介して第２遊星歯車機構ＰＧＭ２が設けられる。回転軸２２はＭＧ４０に接続され、ＭＧ４０からの動力により回転する。回転軸２２の延伸方向はユニット１００の軸方向に相当し、当該軸方向はユニットを構成する部品（例えばモータや歯車機構や差動歯車機構）の回転軸の軸方向を意味する。

　第１遊星歯車機構ＰＧＭ１は第１サンギアＳ１、第１キャリアＣ１、第１リングギアＲ１及び第１ピニオンギアＰ１を備える。第１サンギアＳ１は回転軸２２に同軸状に固定される。第１キャリアＣ１は第１ピニオンギアＰ１を回転自在に支持する。第１ピニオンギアＰ１は第１サンギアＳ１及び第１リングギアＲ１の双方と噛み合う。これらのことは、第２サンギアＳ２、第２キャリアＣ２、第２リングギアＲ２及び第２ピニオンギアＰ２を備える第２遊星歯車機構ＰＧＭ２についても同様である。

　第２遊星歯車機構ＰＧＭ２は第１遊星歯車機構ＰＧＭ１と軸方向に並んで配置される。従って、第１遊星歯車機構ＰＧＭ１は軸方向視で第２遊星歯車機構ＰＧＭ２とオーバーラップする部分を有する。径方向視や軸方向視を含む所定方向視でオーバーラップするとは、所定方向にオーバーラップするということであり、所定方向に複数の要素が並んでいることを意味する。このことから、図面において複数の要素が所定方向に並んでいることが図示されている場合は、明細書において所定方向視で複数の要素がオーバーラップすることを説明した文章があるとみなしてよい。

　第２遊星歯車機構ＰＧＭ２は第１遊星歯車機構ＰＧＭ１に対しＭＧ４０から離れる側に設けられる。第２キャリアＣ２は第１リングギアＲ１と一体形成されることで、第１リングギアＲ１と接続する。第２キャリアＣ２は第２遊星歯車機構ＰＧＭ２の出力要素を構成する。これに対し、第１キャリアＣ１は第１遊星歯車機構ＰＧＭ１の出力要素を構成するとともに、第１遊星歯車機構ＰＧＭ１及び第２遊星歯車機構ＰＧＭ２全体の出力要素を構成することで変速機構２０全体の出力要素を構成する。

　第１ブレーキＢ１は第１リングギアＲ１の外周に設けられ、第１遊星歯車機構ＰＧＭ１に接続される。また、第２ブレーキＢ２は第２リングギアＲ２の外周に設けられ、第２遊星歯車機構ＰＧＭ２に接続される。従って、第１ブレーキＢ１は径方向視で第１遊星歯車機構ＰＧＭ１とオーバーラップする部分を有し、第２ブレーキＢ２は径方向視で第２遊星歯車機構ＰＧＭ２とオーバーラップする部分を有する。

　第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２はともに噛合係合要素であり、噛み合い締結構造を有する。第１ブレーキＢ１が締結すると、第１リングギアＲ１が第２キャリアＣ２とともにケース２１に固定される。結果、第１リングギアＲ１が第２キャリアＣ２とともにハウジング１０に固定される。第２ブレーキＢ２が締結すると、第２リングギアＲ２がケース２１に固定される。結果、第２リングギアＲ２がハウジング１０に固定される。第１ブレーキＢ１は第１係合要素に相当し、第２ブレーキＢ２は第２係合要素に相当する。

　クラッチＣＬはＭＧ４０から離れる側から第２遊星歯車機構ＰＧＭ２と軸方向に並べて配置される。クラッチＣＬは回転軸２２と第２キャリアＣ２とに対して設けられ、これらの接続及び遮断を行う。クラッチＣＬは摩擦係合要素であり、多板クラッチとされる。クラッチＣＬは例えば電動クラッチであり、ハブ２３とドラム２４と複数のドライブプレート２５と複数のドリブンプレート２６とピストン２７とを備える。

　ハブ２３は回転軸２２に同軸状に固定される。ハブ２３は内側筒状部２３ａと外側筒状部２３ｂとこれらを繋ぐ底壁部２３ｃとを有し、内側筒状部２３ａで回転軸２２に同軸状に固定される。ドラム２４は筒状部２４ａと底壁部２４ｂとを有し、回転軸２２に対して同軸状に設けられる。ドラム２４はＭＧ４０から離れる方向に向かって開口する。ドラム２４内にはハブ２３が収容され、ハブ２３の外側筒状部２３ｂの外周はドラム２４の筒状部２４ａの内周と対向する。ドラム２４はリングプレート状の底壁部２４ｂで第２キャリアＣ２と固定接続される。

　複数のドライブプレート２５はハブ２３に設けられる。複数のドライブプレート２５はリング状の形状を有し、外側筒状部２３ｂの外周に軸方向に摺動可能に設けられる。複数のドリブンプレート２６はドラム２４に設けられる。複数のドリブンプレート２６はリング状の形状を有し、筒状部２４ａの内周に軸方向に摺動可能に設けられる。複数のドライブプレート２５と複数のドリブンプレート２６とは軸方向に一枚ずつ交互に並べて設けられる。

　ピストン２７はドラム２４内に設けられる。ピストン２７はドラム２４の開口端部内周に摺動可能に設けられる。ピストン２７は例えばクラッチＣＬの電動アクチュエータにより駆動される電動ピストンであり、クラッチＣＬの係合方向（図１の右方向）及び係合解除方向（図１の左方向）に移動することで、複数のドライブプレート２５と複数のドリブンプレート２６との係合及び係合解除を行う。

　複数のドライブプレート２５及び複数のドリブンプレート２６がピストン２７により係合方向に押されて係合すると、クラッチＣＬが係合状態になる。結果、クラッチＣＬを介して回転軸２２と第２キャリアＣ２とが接続される。また、この状態からピストン２７が係合解除方向に移動して複数のドライブプレート２５と複数のドリブンプレート２６とが係合しなくなると、クラッチＣＬが係合解除状態になる。結果、クラッチＣＬを介した回転軸２２と第２キャリアＣ２との接続が遮断される。変速機構２０ではクラッチＣＬ、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の締結解放状態に応じて次のように変速段が形成される。

　図３は変速機構２０の締結表を示す図である。図３に示すように、変速機構２０は１ｓｔ、２ｎｄ及び３ｒｄ、つまり１速、２速及び３速の３つの変速段を有する３段変速機構として構成される。１速は第１ブレーキＢ１を締結し、第２ブレーキＢ２及びクラッチＣＬを解放することにより達成される。２速は第２ブレーキＢ２を締結し、第１ブレーキＢ１及びクラッチＣＬを解放することにより達成される。３速はクラッチＣＬを締結し、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２を解放することにより達成される。

　図１に戻り、ユニット１００は駆動装置３０をさらに備える。駆動装置３０は第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の駆動装置であり、アクチュエータ３１とウォームホイール３２とを有する。図１ではアクチュエータ３１を二点破線で模式的に示す。

　アクチュエータ３１は電動モータであり、ウォームギア３１１を有する。ウォームギア３１１はアクチュエータ３１の回転軸を構成し、ウォームホイール３２と噛み合う。ウォームギア３１１のウォーム軸とウォームホイール３２の中心軸とは互いに直交し、ウォームホイール３２はアクチュエータ３１からの動力によりユニット１００の軸心周りに回転駆動可能に設けられる。従って、ウォームギア３１１のウォーム軸方向である長手方向はユニット１００の軸方向と交差する。

　ウォームギア３１１はユニット１００の軸方向において第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２との間に設けられる。従って、アクチュエータ３１は第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２との間に挟まれた部分を有する。アクチュエータ３１ではウォームギア３１１がこのような部分を有する。ウォームホイール３２はユニット１００の軸方向において第１遊星歯車機構ＰＧＭ１と第２遊星歯車機構ＰＧＭ２との間に設けられる。

　第１ブレーキＢ１は第１切替機構ＳＷＭ１を有し、第２ブレーキＢ２は第２切替機構ＳＷＭ２を有する。第１切替機構ＳＷＭ１は第１ブレーキＢ１の係合状態を切り替え、第２切替機構ＳＷＭ２は第２ブレーキＢ２の係合状態を切り替える。

　図４Ａから図４Ｃは切替機構ＳＷＭの説明図である。図４Ａでは双方向規制状態で第１切替機構ＳＷＭ１を示す。図４Ｂでは一方向規制状態で第１切替機構ＳＷＭ１を示す。図４Ｃでは解放状態で第１切替機構ＳＷＭ１を示す。図４Ａから図４Ｃでは切替機構ＳＷＭとして第１切替機構ＳＷＭ１を例にして説明するが、第２切替機構ＳＷＭ２についても同様である。

　第１切替機構ＳＷＭ１は第１固定側部材ＣＢ１と第１回転側部材ＲＢ１と第１の爪ＣＷ１と第１切替部ＳＷ１とを備える。第１固定側部材ＣＢ１はリング状の形状を有し、ケース２１の内周に固定される。第１の爪ＣＷ１は係合部であり、径方向内側に突出する部分の第１固定側部材ＣＢ１に設置される。当該部分は周方向に沿って複数設けられ、当該部分一つに対して二つの第１の爪ＣＷ１が１セットの爪として設けられる。１セットの爪では第１の爪ＣＷ１それぞれが双方向の回転方向に対応させて互いに逆向きに設けられる。

　第１の爪ＣＷ１は径方向外側の基端部を軸に径方向内側の先端部が回転する構造を有する。第１の爪ＣＷ１は第１リングギアＲ１の回転をロックするロック位置とフリーにするフリー位置とに切り替えられ、付勢部材であるばねによりロック位置に付勢される。従って、図４Ａに示す状態では第１の爪ＣＷ１それぞれはばねによりロック位置に押されている。

　第１回転側部材ＲＢ１は第１リングギアＲ１の外周に固定される。第１回転側部材ＲＢ１はリング状の形状を有し、円周方向に均等に設けられた複数の凸部により構成される係合部を外周に有する。当該係合部には第１の爪ＣＷ１が係合し、当該係合部とともに噛み合い締結構造を構成する。第１の爪ＣＷ１は一方の回転方向に対しては第１リングギアＲ１の回転を阻止し、他方の回転方向に対しては第１リングギアＲ１の回転を許容する。

　例えば、図の左右１セットの爪のうち左側の第１の爪ＣＷ１は図の右方向の回転に対しては先端部が径方向外側に逃げずに第１リングギアＲ１の回転を阻止し、左方向の回転に対しては先端部が径方向外側に逃げることで第１リングギアＲ１の回転を許容する。右側の第１の爪ＣＷ１は左方向の回転に対しては第１リングギアＲ１の回転を阻止し、右方向の回転に対しては第１リングギアＲ１の回転を許容する。結果、図４Ａに示す双方向規制状態では左右双方向への第１リングギアＲ１の回転が規制される。従って、第１リングギアＲ１の双方向の回転に対して、第１ブレーキＢ１が締結状態になる。

　第１切替部ＳＷ１は第１切替プレートＰＬ１を有し、第１の爪ＣＷ１の位置を切り替える。図４Ａから図４Ｃでは第１切替部ＳＷ１の第１切替プレートＰＬ１を二点破線で示す。第１切替プレートＰＬ１はリング状の形状を有し、周方向に可動とされる。

　第１切替プレートＰＬ１は図４Ａに示す双方向規制状態に対応する位置と、図４Ｂに示す一方向規制状態に対応する位置と、図４Ｃに示す解放状態に対応する位置とを有する。第１切替プレートＰＬ１はウォームホイール３２に設けられ、ウォームホイール３２とともに回転する。従って、第１切替プレートＰＬ１はアクチュエータ３１により周方向に駆動され、これにより第１切替プレートＰＬ１の位置が切り替えられる。

　例えば、図４Ａに示す状態より右側の定位置に第１切替プレートＰＬ１を回転駆動した場合、第１切替プレートＰＬ１の位置は図４Ｂに示す一方向規制状態に対応する位置に切り替えられる。この際、第１切替部ＳＷ１はばねの付勢力に抗して左側の第１の爪ＣＷ１の先端部を径方向外側に押し出すことで、左側の第１の爪ＣＷ１の位置をフリー位置に切り替える。結果、左側の第１の爪ＣＷ１が第１回転側部材ＲＢ１の係合部から外れるので、右方向への第１リングギアＲ１の回転がフリーとなる。その一方で、この場合は右側の第１の爪ＣＷ１は係合部と係合したままの状態になるので、左方向への第１リングギアＲ１の回転はロックされる。従ってこの場合、第１ブレーキＢ１は右方向への第１リングギアＲ１の回転に対して解放状態になり、左方向への第１リングギアＲ１の回転に対して締結状態になる。

　図４Ａに示す状態より左側の定位置に第１切替プレートＰＬ１を回転駆動した場合は、第１切替プレートＰＬ１の位置は図４Ｃに示す解放状態に対応する位置に切り替えられる。この際、第１切替部ＳＷ１はばねの付勢力に抗して左右両方の第１の爪ＣＷ１の先端部を径方向外側に押し出すことで、左右両方の第１の爪ＣＷ１の位置をフリー位置に切り替える。結果、左右双方向への第１リングギアＲ１の回転がフリーとなる。

　このように、アクチュエータ３１は第１切替プレートＰＬ１を駆動することで第１ブレーキＢ１を駆動する。アクチュエータ３１は第１ブレーキＢ１と同様にして第２ブレーキＢ２も駆動することができる。第１切替部ＳＷ１及び第２ブレーキＢ２の第２切替部ＳＷ２はアクチュエータ３１の駆動により、後述する図６に示すように第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が状態遷移できるように構成される。第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とはともにセレクタブルワンウェイクラッチを構成する。

　図１に戻り、ユニット１００は変速機コントローラ６０とＭＧコントローラ７０とをさらに有する。変速機コントローラ６０は変速機構２０とともに変速機ＴＭを構成する。変速機コントローラ６０は変速機ＴＭを制御するためのコントローラであり、変速機ＴＭの制御装置を構成する。変速機コントローラ６０はＭＧ４０を制御するためのＭＧコントローラ７０と相互通信可能に接続される。ユニット１００は変速機コントローラ６０、ＭＧコントローラ７０等の統合制御を司る統合コントローラをさらに有した構成とされてもよく、また、変速機コントローラ６０とＭＧコントローラ７０とは単一のコントローラにより構成されてもよい。

　変速機コントローラ６０及びＭＧコントローラ７０それぞれは中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えた１又は複数のコンピュータ（マイクロコンピュータ）で構成される。これらのコントローラ６０、７０それぞれはＲＯＭ又はＲＡＭに格納されたプログラムをＣＰＵによって実行することで制御を行う。プログラムとしては、例えばＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記憶媒体に記憶されたものが用いられてもよい。

　変速機コントローラ６０には各種センサ・スイッチを示すセンサ・スイッチ群８０からの信号が入力される。センサ・スイッチ群８０は例えば、車速ＶＳＰを検出する車速センサ、アクセル開度ＡＰＯを検出するアクセル開度センサ、アクチュエータ３１の回転位置を検出する位置センサ、変速機ＴＭの入力回転速度Ｎｉｎを検出する入力回転速度センサ、変速機構２０の出力回転速度Ｎｏｕｔを検出する出力回転速度センサを含む。入力回転速度Ｎｉｎは例えば回転軸２２の回転速度であり、出力回転速度Ｎｏｕｔは例えば第１キャリアＣ１の回転速度である。変速機コントローラ６０にはその他の適宜の信号が入力されてよい。

　変速機コントローラ６０は入力される信号に基づき変速機ＴＭの制御を行う。変速機ＴＭの制御は入力される信号に基づきアクチュエータ３１やクラッチＣＬを制御することで行われる。

　変速機ＴＭでは車速ＶＳＰが高くなるにつれて１速から２速、２速から３速へと変速が行われる。１速から２速への変速である１－２変速が行われた場合、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及びクラッチＣＬの３つの係合要素の締結解放状態は、図３に示すように第１ブレーキＢ１のみが締結された状態から第２ブレーキＢ２のみが締結された状態に遷移する。従って、第１ブレーキＢ１が解放側係合要素となって変速が行われる。

　この場合、図４Ａを用いて前述した左右１セットの第１の爪ＣＷ１のうちトルク伝達を担わない側の爪をフリー位置にすることで、まず第１ブレーキＢ１を双方向規制状態から一方向規制状態であるワンウェイクラッチ状態に遷移させることができる。そして、その上で第１ブレーキＢ１をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させれば、第１ブレーキＢ１を解放することができる。

　しかしながらこの場合は第１ブレーキＢ１で噛み合い締結が行われている。このため、第１ブレーキＢ１にトルクが作用した状態ではその分、解放に必要な力が大きくなる。結果、第１ブレーキＢ１に作用しているトルクに起因してスムーズな解放を行えないことが懸念される。

　このような事情に鑑み、本実施形態では変速機コントローラ６０が次に説明する制御を行う。

　図５は変速機コントローラ６０が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。ステップＳ１１では１－２変速指示があったか否かが判定される。１－２変速指示があったか否かは１－２変速の実行条件が成立したか否かにより判定できる。１－２変速の実行条件は例えば車速ＶＳＰの条件を含む適宜の条件であってよい。ステップＳ１１で否定判定であれば処理は一旦終了する。ステップＳ１１で肯定判定であれば１－２変速が開始され、処理はステップＳ１２さらにはステップＳ１３に進む。

　ステップＳ１２ではアクチュエータ３１の駆動が行われる。当該駆動としては、第１ブレーキＢ１をロック／ロック状態からロック／フリー状態に遷移させる駆動が行われる。ロック／ロック状態は換言すれば双方向規制状態であり、ロック／フリー状態は換言すればワンウェイクラッチ状態である。

　ステップＳ１３ではクラッチＣＬを解放状態からスリップ状態に遷移させる制御が行われる。ここで、摩擦係合要素であるクラッチＣＬに関し、解放とはクラッチＣＬがトルク容量を持たない状態を指す。また、スリップとはクラッチＣＬがトルク容量を持つが、クラッチＣＬに入出力回転差がある状態を指す。締結或いは完全締結とはクラッチＣＬがトルク容量を持つが、クラッチＣＬに入出力回転差がない状態を指す。

　クラッチＣＬがトルク容量を持たない状態とは、換言すればクラッチＣＬが動力を伝達しない状態であり、クラッチＣＬがトルク容量を持つ状態とは、換言すればクラッチＣＬが動力を伝達する状態である。クラッチＣＬに関し、スリップとは換言すればクラッチＣＬが持つトルク容量が入力トルクよりも小さい状態であり、締結或いは完全締結とは換言すればクラッチＣＬが持つトルク容量が入力トルクよりも大きい完全締結の状態を指す。

　クラッチＣＬをスリップ状態にすることでクラッチＣＬにトルクを分担させることができ、これにより第１ブレーキＢ１が分担するトルクを減少させることができる。ステップＳ１３ではクラッチＣＬを制御することで、クラッチＣＬの伝達トルクが次第に増加される。

　ステップＳ１４では第１ブレーキＢ１が解放可能か否かの判定が行われる。当該判定としては例えば、ステップＳ１２でアクチュエータ３１の駆動が行われてから第１ブレーキＢ１のトルク容量がゼロになる時間として予め設定された見込みの経過時間が経過したか否かの判定を行うことができる。ステップＳ１４で否定判定であれば処理はステップＳ１４に戻る。ステップＳ１４で肯定判定であれば処理はステップＳ１５に進む。

　ステップＳ１５ではアクチュエータ３１の駆動が行われる。当該駆動としては、第１ブレーキＢ１をロック／フリー状態からフリー／フリー状態に遷移させる駆動が行われる。フリー／フリー状態は換言すれば解放状態である。ステップＳ１５では、ステップＳ１３でクラッチＣＬをスリップさせた状態で、第１ブレーキＢ１のアクチュエータ３１を駆動することにより、第１ブレーキＢ１がワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移される。このようにすれば、クラッチＣＬのトルク分担を上げることで第１ブレーキＢ１のトルク分担を下げることができるので、第１ブレーキＢ１がスムーズに解放される。

　ステップＳ１６では第２ブレーキＢ２を締結するための回転同期が開始される。回転同期はステップＳ１４の肯定判定に応じて開始される。回転同期はクラッチＣＬを制御してクラッチＣＬの締結側への状態遷移をさらに進めることで、クラッチＣＬの伝達トルクをさらに増加することにより行われる。結果、入力回転速度Ｎｉｎが低下し始めるとともに、速度比（入力回転速度Ｎｉｎ／出力回転速度Ｎｏｕｔ）が低下し始める。

　ステップＳ１７では回転が同期したか否かの判定が行われる。当該判定としては、入力回転速度Ｎｉｎと２速に応じた入力回転速度Ｎｉｎである入力回転速度Ｎｉｎ＿２ｎｄとの差分の大きさが所定値αより小さくなったか否かの判定を行うことができる。所定値αは噛み合い締結を行う第２ブレーキＢ２が締結可能な程度まで入力回転速度Ｎｉｎが入力回転速度Ｎｉｎ＿２ｎｄに近づいたか否かを判定するための判定値として予め設定できる。ステップＳ１７で否定判定であれば処理はステップＳ１７に戻る。ステップＳ１７で肯定判定であれば処理はステップＳ１８に進む。

　ステップＳ１８では回転同期の終了が開始される。回転同期は回転同期のために上昇させた分のクラッチＣＬの伝達トルクを低下させることにより終了される。

　ステップＳ１９では回転同期が終了したか否かの判定が行われる。当該判定としては、例えばクラッチＣＬの電動アクチュエータの作動量に基づきピストン２７が回転同期開始位置に戻ったか否かの判定を行うことができる。ステップＳ１９で否定判定であれば処理はステップＳ１９に戻る。ステップＳ１９で肯定判定であれば処理はステップＳ２０に進む。

　ステップＳ２０ではアクチュエータ３１の駆動が行われる。当該駆動としては、第２ブレーキＢ２をフリー／フリー状態からロック／フリー状態に遷移させる駆動が行われる。従って、第２ブレーキＢ２ではワンウェイクラッチ状態として締結が行われることになる。

　第２ブレーキＢ２を係合するに際しては変速ショックを減少させるため、変速機ＴＭの入出力回転差が小さくなる方向に状態遷移させたいという要求がある。これに対し、クラッチＣＬはステップＳ１３でスリップされてから後述するステップＳ２１までスリップ状態のままとなる。

　従って、第２ブレーキＢ２はステップＳ２０でクラッチＣＬをスリップさせた状態で係合され、これにより第２ブレーキＢ２を係合するにあたってはクラッチＣＬをスリップさせておくことにしている。結果、第２ブレーキＢ２を係合するにあたり、入出力回転差が小さくなる方向に変速機ＴＭが状態遷移される。

　クラッチＣＬはステップＳ１５で第１ブレーキＢ１をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後且つステップＳ２０で第２ブレーキＢ２を係合する前に、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が解放された状態でスリップされる。

　これにより、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の両者の解放期間が設けられ、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２のインターロック（２重係合状態）が防止される。またこのときにはクラッチＣＬがトルク容量を持つので、車両の空走感も抑制される。

　ステップＳ２１では速度比が２速の速度比になったか否かの判定が行われる。２速の速度比は予め把握できる。２速の速度比が達成されれば、クラッチＣＬが分担するトルクを第２ブレーキＢ２に分担させることで、クラッチＣＬを介した第１ブレーキＢ１から第２ブレーキＢ２へのトルクの掛け替えを完了させることができ、これにより１－２変速を完了できる。ステップＳ２１で否定判定であれば処理はステップＳ２１に戻る。ステップＳ２１で肯定判定であれば処理はステップＳ２２に進む。

　ステップＳ２２ではクラッチＣＬをスリップ状態から解放状態に遷移させる制御が行われる。当該制御ではクラッチＣＬを制御することで、クラッチＣＬの伝達トルクが次第に減少される。結果、クラッチＣＬが分担していたトルクを第２ブレーキＢ２に分担させることができ、１－２変速を完了させることができる。

　クラッチＣＬは、ステップＳ２０でクラッチＣＬをスリップさせた状態で第２ブレーキＢ２をワンウェイクラッチ状態として係合した後に、ステップＳ２２で解放される。このようにすれば、第２ブレーキＢ２をワンウェイクラッチ状態に移行させるので、例えばロック／ロック状態に移行させる場合と比べてクラッチＣＬから第２ブレーキＢ２へのトルクの受け渡しがスムーズに行われる。ステップＳ２２の後には処理は一旦終了する。

　図６は図５に示すフローチャートの処理に対応するタイミングチャートの一例を示す図である。タイミングＴ１では１－２変速が開始される。１－２変速が開始されると、まずアクチュエータ３１の駆動によるワンウェイクラッチ状態への第１ブレーキＢ１の制御が行われる。このため、第１ブレーキＢ１の切替指示がロック／ロック状態からロック／フリー状態へと遷移し、当該切替指示に応じて第１ブレーキＢ１が制御される。１－２変速が開始されると、さらにスリップ状態へのクラッチＣＬの制御が行われる。結果、クラッチＣＬの伝達トルクが次第に増加する。

　クラッチＣＬの伝達トルクの増加はクラッチＣＬが分担するトルクの増加を意味する。このため、クラッチＣＬの伝達トルクが増加すると、これに応じてブレーキの伝達トルクが減少する。この際のブレーキの伝達トルクは第１ブレーキＢ１の伝達トルクであり、第１ブレーキＢ１は噛み合いにより締結している。このためこの際に第１ブレーキＢ１のトルク容量は特に変化しない。

　変速機ＴＭの出力トルクは一定になっている。このため、クラッチＣＬの伝達トルクが増加するとこれに応じて変速機ＴＭの入力軸トルクつまり回転軸２２のトルクは増加する。結果、クラッチＣＬの伝達トルクの増加に応じて変速機ＴＭのトルク比（出力トルク／入力トルク）は低下する。ブレーキの伝達トルクが次第に減少してゼロになると、第１ブレーキＢ１、第２ブレーキＢ２及びクラッチＣＬのうちクラッチＣＬだけがトルクを担うことになる。このため、トルク比は３速のトルク比に向かって次第に減少する。

　タイミングＴ２ではブレーキの伝達トルクがゼロになるとともにトルク比が３速のトルク比になる。結果、第１ブレーキＢ１にトルクが作用しなくなり、ワンウェイクラッチ状態で噛み合っていた第１ブレーキＢ１の第１の爪ＣＷ１の噛み合いをアクチュエータ３１で容易に解除できるようになる。

　このため、タイミングＴ２では第１ブレーキＢ１の切替指示がロック／フリー状態からフリー／フリー状態へと遷移し、アクチュエータ３１の駆動によるフリー／フリー状態への第１ブレーキＢ１の制御が行われる。結果、変速段が１速ではなくなる。但しこの時点では第２ブレーキＢ２が解放されているので、図３を用いて前述した締結表からもわかるように変速段は２速にはなっていない。タイミングＴ２ではクラッチＣＬの伝達トルクの更なる増加も開始される。これにより第２ブレーキＢ２締結のための回転同期が開始される。結果、入力回転速度Ｎｉｎが低下し始めるとともに、速度比が低下し始める。

　タイミングＴ３からはクラッチＣＬの伝達トルクが一定とされる。タイミングＴ４では入力回転速度Ｎｉｎが入力回転速度Ｎｉｎ＿２ｎｄに近づき回転が同期する。結果、タイミングＴ４ではクラッチＣＬの伝達トルクが減少され始め、回転同期の終了が開始される。入力軸トルクは回転同期の際にはクラッチＣＬの伝達トルクが増加すると減少し、クラッチＣＬの伝達トルクが減少すると増加する。

　タイミングＴ５ではクラッチＣＬの伝達トルクがタイミングＴ５でタイミングＴ２での大きさに戻り、回転同期が終了となる。結果、変速段を２速に遷移させるために第２ブレーキＢ２の切替指示がフリー／フリー状態からロック／フリー状態へと遷移し、アクチュエータ３１の駆動によるワンウェイクラッチ状態への第２ブレーキＢ２の制御が行われる。入力回転速度ＮｉｎはタイミングＴ５で入力回転速度Ｎｉｎ＿２ｎｄになる。第２ブレーキＢ２のトルク容量は第２ブレーキＢ２が実際にロック／フリー状態になるとステップ的に増加する。

　タイミングＴ６では速度比が２速の速度比になる。このため、クラッチＣＬの伝達トルクが減少され始め、これに応じてブレーキの伝達トルクが増加し始める。これにより、クラッチＣＬが分担するトルクが減少するとともに第２ブレーキＢ２が分担するトルクが増加し、トルク比が２速のトルク比に向かって変化する。入力軸トルクはクラッチＣＬの伝達トルクの減少に応じて減少する。

　タイミングＴ７ではクラッチＣＬの伝達トルクがゼロになる。結果、クラッチＣＬが分担していたトルクがなくなり、クラッチＣＬを介した第１ブレーキＢ１から第２ブレーキＢ２へのトルクの掛け替えが完了する。このためトルク比も２速のトルク比になり、１－２変速が完了する。

　次に本実施形態の主な作用効果について説明する。

　（１）変速機ＴＭは第１ブレーキＢ１と、第２ブレーキＢ２と、クラッチＣＬとを有する。変速機コントローラ６０はクラッチＣＬをスリップさせた状態で第１ブレーキＢ１のアクチュエータ３１を駆動することにより、第１ブレーキＢ１をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後に、第２ブレーキＢ２を係合する。

　このような構成によれば、解放側係合要素である第１ブレーキＢ１をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させるに際して、クラッチＣＬのトルク分担を上げることで第１ブレーキＢ１のトルク分担を下げる。これにより、第１ブレーキＢ１の係合部である第１の爪ＣＷ１にかかる反力を下げることができるので、第１ブレーキＢ１をスムーズに解放できる。なお、例えばクラッチＣＬのトルク分担を一気に大きくして完全締結までさせるとショックが大きくなる。このため、完全係合よりも負担する分担トルクが小さいスリップ状態とすることが好適である。

　（２）変速機コントローラ６０は第１ブレーキＢ１をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後に、クラッチＣＬをスリップさせた状態で第２ブレーキＢ２を係合する。このような構成によれば、第２ブレーキＢ２を係合するにあたり、クラッチＣＬをスリップさせておくことにより、入出力回転差が小さくなる方向に変速機ＴＭを状態遷移させることができる。

　（３）変速機コントローラ６０は第１ブレーキＢ１をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後且つ第２ブレーキＢ２を係合する前に、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２が解放された状態でクラッチＣＬをスリップさせる。このような構成によれば、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２の両者の解放期間を設けることで、第１ブレーキＢ１及び第２ブレーキＢ２のインターロックを防止できる。またこのときにはクラッチＣＬがトルク容量を持つので、車両の空走感も抑制できる。

　（４）変速機コントローラ６０はクラッチＣＬをスリップさせた状態で第２ブレーキＢ２をワンウェイクラッチ状態として係合した後に、クラッチＣＬを解放する。このような構成によれば、第２ブレーキＢ２をワンウェイクラッチ状態に移行させるので、クラッチＣＬから第２ブレーキＢ２へのトルクの受け渡しをスムーズに行うことができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　例えば、上述した実施形態では第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とで共用されるアクチュエータ３１が設けられる場合について説明した。しかしながら、第１ブレーキＢ１と第２ブレーキＢ２とで互いに異なるアクチュエータがそれぞれ設けられてもよい。

　１０　　ハウジング
　２０　　変速機構
　３０　　駆動装置
　３１　　アクチュエータ
　６０　　変速機コントローラ（制御装置、コンピュータ）
　１００　ユニット
　Ｂ１　　第１ブレーキ（第１係合要素）
　Ｂ２　　第２ブレーキ（第２係合要素）
　ＣＬ　　クラッチ（第３係合要素）
　ＴＭ　　変速機

Claims

　第１係合要素と、第２係合要素と、第３係合要素とを有する変速機の制御装置であって、
　前記第３係合要素をスリップさせた状態で前記第１係合要素のアクチュエータを駆動することにより、前記第１係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後に、前記第２係合要素を係合する、
変速機の制御装置。
　請求項１に記載の変速機の制御装置であって、
　前記第１係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後に、前記第３係合要素をスリップさせた状態で前記第２係合要素を係合する、
変速機の制御装置。
　請求項２に記載の変速機の制御装置であって、
　前記第１係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後且つ前記第２係合要素を係合する前に、前記第１係合要素及び前記第２係合要素が解放された状態で前記第３係合要素をスリップさせる、
変速機の制御装置。
　請求項２に記載の変速機の制御装置であって、
　前記第３係合要素をスリップさせた状態で前記第２係合要素をワンウェイクラッチ状態として係合した後に、前記第３係合要素を解放する、
変速機の制御装置。
　第１係合要素と、第２係合要素と、第３係合要素とを有する変速機の制御方法であって、
　前記第３係合要素をスリップさせた状態で前記第１係合要素のアクチュエータを駆動することにより、前記第１係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後に、前記第２係合要素を係合すること、
を含む変速機の制御方法。
　第１係合要素と、第２係合要素と、第３係合要素とを有する変速機のコンピュータが実行可能なプログラムであって、
　前記第３係合要素をスリップさせた状態で前記第１係合要素のアクチュエータを駆動することにより、前記第１係合要素をワンウェイクラッチ状態から解放状態に遷移させた後に、前記第２係合要素を係合する、
プログラム。