JP5077269B2

JP5077269B2 - 車両の変速制御装置

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Publication number: JP5077269B2
Application number: JP2009052472A
Authority: JP
Inventors: 允人舘野; 将人清水; 真康溝渕
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2029-03-05
Also published as: DE102010002592B4; DE102010002592A1; JP2010203586A

Description

本発明は、エンジン等の駆動力源及び変速機と、それら駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路に設けられた自動クラッチとを備えた車両の変速制御装置に関する。

エンジン（内燃機関）等の駆動力源を搭載した車両において、エンジンが発生するトルク及び回転速度を車両の走行状態に応じて適切に駆動輪に伝達する変速機として、エンジンと駆動輪との間の変速比を自動的に最適設定する自動変速機が知られている。

車両に搭載される自動変速機としては、例えば、クラッチ及びブレーキと遊星歯車装置とを用いてギヤ段を設定する遊星歯車式変速機や、変速比を無段階に調整するベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）がある。

また、車両に搭載される変速機として、アクチュエータによって変速操作（ギヤ段の切り替え）を自動的に行う自動化マニュアルトランスミッション（以下、ＡＭＴともいう）がある（例えば、特許文献１及び２参照）。具体的には、例えば、複数のギヤ対（入力軸側ギヤと出力軸側ギヤ）を有する常時噛み合い式変速機のシンクロメッシュ機構をシフトアクチュエータ及びセレクトアクチュエータによって作動制御することにより、各ギヤ対を動力伝達状態または動力非伝達状態とすることによって所望の変速比が得られるようにしている。このようなＡＭＴとエンジン等の駆動力源との接続には自動クラッチが適用されている。

常時噛み合い式変速機のシンクロメッシュ機構は，スリーブ及びシンクロナイザリングなどを備えている。スリーブは、変速機の入力軸または出力軸のいずれかに接続されており、シフトアクチュエータによってシフト方向に移動される。スリーブがニュートラル位置からシフト入れ位置（ギヤ入れ位置）に移動されると、入力軸または出力軸のいずれかに空転状態で支持されている複数のギヤのうちの１つのギヤにスリーブが噛み合って、当該ギヤと入力軸または出力軸とが連結される（ギヤ入れ）。このギヤの連結により１組のギヤ対が動力伝達状態となり、そのギヤ対に対応するギヤ段を得ることができる。また、スリーブがギヤと噛みあっている状態（ギヤ入れ状態）からスリーブがシフト入れ時とは逆向きに移動されると、スリーブとギヤとの噛み合いが外れてギヤが空転状態となってニュートラル状態となる。この噛み合い状態からスリーブを抜く動作をシフト抜き（ギヤ抜き）という。

シンクロナイザリングは、スリーブの移動に応じて増大する摩擦力により、変速機の入力軸と出力軸とが同期するように構成される。これによって、変速機の入力軸と出力軸とが、変速前に同期していなくても、変速中のスリーブの移動に伴って同期されるので、スムーズな変速を行うことができる。

自動クラッチは、摩擦式のクラッチと、このクラッチを操作するクラッチ操作装置とによって構成されている。クラッチ操作装置は、例えばレリーズベアリング、レリーズフォーク、及び、レリーズフォークの操作を行う油圧式のアクチュエータなどを備え、このアクチュエータの油圧を制御することにより、クラッチを切断状態または接続状態（継合状態）を自動的に行うように構成されている。

そして、このようなＡＭＴの変速制御は、例えば、（１）クラッチアクチュエータによって自動クラッチを切断する。（２）現在のギヤ段のシンクロメッシュ機構をシフトアクチュエータによって作動してシフト抜き（ギヤ抜き）を行う。（３）セレクトアクチュエータによって、変速すべきギヤ段のシンクロメッシュ機構を選択する。（４）選択したシンクロメッシュ機構をシフトアクチュエータにて作動してシフト入れ（ギヤ入れ）を行うという動作で行われる。

なお、下記の特許文献２には、アクセル開度に伴う変速パターンに沿って、変速ユニットを駆動することにより変速応答性の改善を図ることを可能とした車両用変速機の変速制御装置が記載されている。特許文献３には、エンジンと変速機間のクラッチと、変速機の噛み合い式クラッチの操作タイミングを制御して、変速時間を短くする制御方法及び制御装置が記載されている。特許文献４には、エンジン回転数を調整して、クラッチの開放・締結を行う変速装置の自動制御方法並びに装置が記載されている。

特開２００８−２０２６８４号公報特開２００５−２８２５９６号公報特開２００２−３６４７４５号公報特開２００２−３６２１９６号公報

ＡＭＴを搭載した車両においては、図１９に示すように、変速制御の際に自動クラッチが切断された時点（クラッチストロークが半クラッチ位置以上となった時点）で、変速機のシフト抜き動作を開始している（以下、従来の変速制御ともいう）。しかし、そのようなタイミングでシフト抜き動作を開始すると、ねじり振動によりシフト抜きを行うことができず、シフトストロークが停滞する。この点について以下に説明する。

まず、車両走行中は自動クラッチは接続状態となっており、エンジンの駆動トルクが変速機に伝達される。次に、アップシフト変速時に自動クラッチが切断されると、それまでの走行により捩じられていたドライブシャフトやトルクチューブ等の駆動系部品のねじりが開放され、駆動系（変速機の入力軸系）にねじり振動が発生する（図１７参照）。このようなねじり振動が発生すると、変速機の入力軸側ギヤと出力側ギヤとの噛み合い力が大きい状態となるため、シフト抜き（シンクロメッシュ機構のスリーブ抜き）を行うことができず、図１９に示すように、シフトストロークが停滞する。そして、このシフトストロークが停滞している間においてもシフト抜き動作が継続されているので、変速機に過大な抜き荷重がかかる。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、アクチュエータによりシフト入れ操作及びシフト抜き操作が自動的に行われるＡＭＴが搭載された車両において、変速時のシフト抜きを適正なタイミングで行うことが可能な変速制御装置の提供を目的とする。

本発明は、走行用の駆動力を発生する駆動力源（例えばエンジン）と、アクチュエータによりシフト入れ操作及びシフト抜き操作が自動的に行われる変速機と、前記駆動力源と前記変速機との間の駆動力伝達経路に設けられた自動クラッチとを備えた車両に適用される変速制御装置を前提としており、このような車両の変速制御装置において、前記自動クラッチのクラッチストロークを検出する実ストローク検出手段を備えている。そして、変速要求があった後の前記自動クラッチの実クラッチストロークの変化量（単位時間当たりの変化量）に基づいて、前記自動クラッチの実クラッチストロークが目標位置に到達するまでの時間（具体的には、クラッチストロークがクラッチ接続位置から目標クラッチストローク位置に達するまでの時間）を算出し、前記算出時間が経過した時点（実クラッチストロークが変化した時点から前記算出時間が経過した時点）でシフト抜き動作を開始することで、変速要求があった後、前記変速機の入力軸側のトルクと当該変速機の出力軸側のトルクとが最初に釣り合ったときに、前記変速機がシフト抜きの状態となるように構成したことを特徴としている。

本発明によれば、変速時のシフト抜きを適正なタイミングで行うことができる。この点について図１７を参照して説明する。

まず、変速要求（具体的には、シフトアップ変速要求）に応じて自動クラッチを切断すると、図１７に示すように、変速機の入力軸系にねじり振動が発生する。こうしたねじり振動において、Ｐ１〜Ｐ２間、Ｐ２〜Ｐ３間、及び、Ｐ３〜Ｐ４間は振動の力（つまり、変速機の入力軸側ギヤと出力軸側ギヤとの噛み合い力）が大きくてシフト抜きを行うことができない。ただし、振動の力はピークとボトムが最大であり、ピークからボトムまたはボトムからピークに向かうに従って振動の力が減少し、ねじりの向きが反転するポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４では振動の力が最小となる。つまり、ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４では、変速機の入力軸側のトルクと変速機の出力軸側のトルクとは釣り合った状態となるので、その各ポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４でシフト抜きを行うことが可能である。

このような点に着目して、本発明では、変速要求があった後、最初のポイントＰ１でシフトが抜けるようにシフト抜き動作の開始を制御する。このようにしてポイントＰ１でシフト抜き状態にすると、その時点で変速機の入力軸系の両端部が自由端となって、ねじり振動が発生しなくなるので、シフトストロークの停滞を抑制することができる。これによって、変速機に過大なシフト抜き荷重がかからなくなり、変速機への負荷を軽減することができる。また、シフト抜きに要する時間を短くすることができるので、変速時間の短縮化も図ることができる。

本発明によれば、シフト入れ操作及びシフト抜き操作をアクチュエータにて行うＡＭＴが搭載された車両において、変速時のシフト抜きを適正なタイミングで行うことができるので、変速機への負荷を軽減することができる。

本発明を適用する車両の一例を示す概略構成図である。自動クラッチの構成を模式的に示す断面図である。シンクロメッシュ機構の要部縦断面図と、シンクロメッシュ機構を作動する作動機構の概略構成図とを併記して示す図である。シンクロメッシュ機構の要部縦断面図である。シンクロメッシュ機構の動作説明図である。図３の作動機構の概略構成の一部を示す平面図である。セレクトアクチュエータ、シフトアクチュエータ及びクラッチアクチュエータの油圧を制御する油圧制御回路の回路構成図である。アップシフトスイッチ及びダウンシフトスイッチが設けられたステアリングホイールを示す図である。自動変速モードが選択されたときに使用する変速マップを示す図である。ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。アップシフト変速時のシフト抜き制御の一例を示すフローチャートである。アップシフト変速時のシフト抜き制御の一例を示すタイミングチャートである。アップシフト変速時のシフト抜き制御の他の例を示すフローチャートである。アップシフト変速時のシフト抜き制御の他の例を示すタイミングチャートである。アップシフト変速時のシフト抜き制御の別の例を示すフローチャートである。アップシフト変速時のシフト抜き制御の別の例を示すタイミングチャートである。ねじり振動の波形図である。ねじり振動が発生するメカニズムの説明図である。従来の変速制御の一例を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

本発明を適用する車両について図１を参照して説明する。

この例の車両には、エンジン１、自動クラッチ２、変速機３、セレクトアクチュエータ３０１、シフトアクチュエータ３０２、油圧制御回路４００、及び、ＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）１００などが搭載されている。これらエンジン１、自動クラッチ２、変速機３、セレクトアクチュエータ３０１、シフトアクチュエータ３０２、油圧制御回路４００、及び、ＥＣＵ１００の各部について以下に説明する。

−エンジン−
エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１１は自動クラッチ２のフライホイール２１（図２）に連結されている。クランクシャフト１１の回転数（エンジン回転数）はエンジン回転数センサ５０１によって検出される。

エンジン１に吸入される空気量は、電子制御式のスロットルバルブ１２により調整される。スロットルバルブ１２は、運転者のアクセルペダル操作とは独立してスロットル開度を電子的に制御することが可能であり、その開度（スロットル開度）はスロットル開度センサ５０２によって検出される。

スロットルバルブ１２のスロットル開度はＥＣＵ１００によって駆動制御される。具体的には、エンジン回転数センサ５０１によって検出されるエンジン回転数、及び、運転者のアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）等のエンジン１の運転状態に応じた最適な吸入空気量（目標吸気量）が得られるように、スロットルバルブ１２のスロットル開度を制御している。より詳細には、スロットル開度センサ５０２を用いてスロットルバルブ１２の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ１２のスロットルモータ１３をフィードバック制御している。

−自動クラッチ−
自動クラッチ２の具体的な構成を図２を参照して説明する。

この例の自動クラッチ２は、乾式単板の摩擦クラッチ２０（以下、単に「クラッチ２０」という）及びクラッチ操作装置２００を備えている。

クラッチ２０は、フライホイール２１、クラッチディスク２２、プレッシャプレート２３と、ダイヤフラムスプリング２４、及び、クラッチカバー２５などを備えている。

フライホイール２１はクランクシャフト１１に取り付けられている。フライホイール２１には、クラッチカバー２５が一体回転可能に取り付けられている。クラッチディスク２２は、変速機３の入力軸３１にスプライン嵌合によって固定されている。クラッチディスク２２は、フライホイール２１に対向配置されている。

プレッシャプレート２３は、クラッチディスク２２とクラッチカバー２５との間に配置されている。プレッシャプレート２３は、ダイヤフラムスプリング２４の外周部によってフライホイール２１側へ押し付けられている。このプレッシャプレート２３の押し付けにより、クラッチディスク２２とプレッシャプレート２３との間、及び、フライホイール２１とクラッチディスク２２との間でそれぞれ摩擦力が発生する。これらの摩擦力により、クラッチ２０が接続（継合）された状態となり、フライホイール２１、クラッチディスク２２及びプレッシャプレート２３が一体となって回転する。

このようにして、クラッチ２０が接続状態になると、エンジン１から変速機３に駆動力が伝達される。この駆動力伝達に伴ってエンジン１からクラッチ２０を介して変速機３に伝達されるトルクは、「クラッチトルク」と呼ばれる。このクラッチトルクは、クラッチ２０が切断された状態ではほぼ「０」であり、クラッチ２０が徐々に接続されてクラッチディスク２２の滑りが減少するにつれて増大し、最終的にクラッチ２０が完全に接続された状態では、クランクシャフト１１の回転トルクに一致する。

クラッチ操作装置２００は、レリーズベアリング２０１、レリーズフォーク２０２、及び、油圧式のクラッチアクチュエータ２０３などを備えており、クラッチ２０のプレッシャプレート２３を軸方向変位させることによって、当該プレッシャプレート２３とフライホイール２１との間にクラッチディスク２２を強く挟む状態または引き離す状態に設定する。

レリーズベアリング２０１は、変速機３の入力軸３１に軸方向変位可能に嵌合されており、ダイヤフラムスプリング２４の中央部分に当接している。

レリーズフォーク２０２は、レリーズベアリング２０１をフライホイール２１側に向けて移動させる部材である。クラッチアクチュエータ２０３は、油室２０３ａを有するシリンダとピストンロッド２０３ｂとを備え、油圧によってピストンロッド２０３ｂを進退（前進・後退）させることにより、レリーズフォーク２０２が支点２０２ａを中心として回動する。

クラッチアクチュエータ２０３の作動は油圧制御回路４００及びＥＣＵ１００によって制御される。具体的には、図２に示す状態（クラッチ接続状態）から、クラッチアクチュエータ２０３が駆動されてピストンロッド２０３ｂが前進すると、レリーズフォーク２０２が回動（図２の時計周り方向に回動）され、これに伴ってレリーズベアリング２０１がフライホイール２１側に向けて移動する。このようにしてレリーズベアリング２０１が移動することにより、ダイヤフラムスプリング２４の中央部分つまりレリーズベアリング２０１に当接するダイヤフラムスプリング２４の部分がフライホイール２１側に向けて移動する（ダイヤフラムスプリング２４が反転する）。これによって、ダイヤフラムスプリング２４によるプレッシャプレート２３の押し付け力が弱くなり、摩擦力が減少する結果、クラッチ２０が切断（開放）された状態になる。

一方、クラッチ切断状態から、クラッチアクチュエータ２０３のピストンロッド２０３ｂが後退すると、ダイヤフラムスプリング２４の弾性力によってプレッシャプレート２３がフライホイール２１側に向けて押し付けられる。このプレッシャプレート２３の押し付けにより、クラッチディスク２２とプレッシャプレート２３との間、及び、フライホイール２１とクラッチディスク２２との間でそれぞれ摩擦力が発生し、これら摩擦力によってクラッチ２０が接続（継合）された状態になる。

−変速機−
次に、変速機３について図１を参照して説明する。

変速機３は、例えば前進６段・後進１段の平行歯車式変速機などの一般的なマニュアルトランスミッションと同様の構成を有している。

この例の変速機３は、シンクロメッシュ機構３００を備えた常時噛み合い式の有段変速機であって、入力軸３１及び出力軸３２と、それら入力軸３１及び出力軸３２に設けられた減速比の異なる６組のギヤ対３１１，３１２・・３１６とを備えており、それらギヤ対３１１，３１２・・３１６のうちの１つが選択されて動力伝達状態となることにより、前進６段の変速比が設定される。なお、図１には、３組のギヤ対３１１（ギヤ３１１ａと３１１ｂ）、ギヤ対３１２（ギヤ３１２ａと３１２ｂ）及びギヤ対３１６（３１６ａと３１６ｂ）のみを模式的に示している。

ギヤ対３１１，３１２・・３１６を構成する一方（入力軸側）のギヤ３１１ａ，３１２ａ・・３１６ａは、変速機３の入力軸３１に一体的に回転または空転するように支持されており、他方（出力軸側）のギヤ３１１ｂ，３１２ｂ・・３１６ｂは出力軸３２に一体的に回転または空転するように支持されている。この例では、入力軸側のギヤ３１１ａ，３１２ａ・・３１６ａが入力軸３１と一体的に回転するように支持されており、出力軸側のギヤ３１１ｂ，３１２ｂ・・３１６ｂが出力軸３２に対して空転するように支持されている。

そして、これらのギヤ対３１１，３１２・・３１６のギヤ３１１ａ，３１２ａ・・３１６ａとギヤ３１１ｂ，３１２ｂ・・３１６ｂとが、それぞれ、常に噛み合うように配置されており、ギヤ対３１１，３１２・・３１６のうちの１つのギヤ対、例えばギヤ対３１２の出力軸側のギヤ３１２ｂを、後述するシンクロメッシュ機構３００によって出力軸３２の連結することによりギヤ対３１２が動力伝達状態となり、そのギヤ対に対応するギヤ段（例えば第２速（２ｎｄ））を得ることができる。また、ギヤ対３１６の入力軸側のギヤ３１６ａをシンクロメッシュ機構によって出力軸３２に連結することによりギヤ対３１６が動力伝達状態となり、そのギヤ対に対応するギヤ段（例えば第６速（６ｔｈ））を得ることができる。なお、図示はしないが、例えば、変速機３の入力軸３１には後進ギヤ対が設けられており、その後進ギヤ対がカウンタシャフトに設けられたアイドルギヤが噛み合うことによって後進ギヤ段を設定できるようになっている。

変速機３の入力軸３１は、上記したクラッチ２０のクラッチディスク２２に連結されている（図２参照）。また、図１に示すように、変速機３の出力軸３２の回転は、ディファレンシャルギヤ５及び車軸６などを介して駆動輪７に伝達される。

変速機３の入力軸３１の回転数（クラッチ２０の出力軸側回転数）は、入力軸回転数センサ５０３によって検出される。また、変速機３の出力軸３２の回転数は、出力軸回転数センサ５０４によって検出される。これら入力軸回転数センサ５０３及び出力軸回転数センサ５０４の出力信号から得られる回転数の比（出力回転数／入力回転数）に基づいて、変速機３の現在のギヤ段を判定することができる。また、出力軸回転数センサ５０４の出力信号から車速を算出することができる。これら入力軸回転数センサ５０３及び出力軸回転数センサ５０４の出力信号はＥＣＵ１００に入力される。

ここで、この例において、図示はしないが、自動クラッチ２と変速機３との入力軸３１との間の入力軸系にトルクチューブが設けられている。なお、そのようなトルクチューブを備えていない車両にも本発明は適用可能である。

−シンクロメッシュ機構−
次に、変速機３のシンクロメッシュ機構３００について図３及び図４を参照して説明する。なお、図３及び図４には変速機３のギヤ対３１１及びギヤ対３１２のシンクロメッシュ機構３００のみを示しているが、他のギヤ対のシンクロメッシュ機構も基本的に同じ構成であるので、その詳細な説明は省略する。

この例のシンクロメッシュ機構３００は、後述する作動機構６００のシフトフォーク６１０に係合されるスリーブ３２０、シンクロナイザリング（ＳＮＲ）３３０、シフティングキー３４０、及び、クラッチハブ３５０などを備えている。

クラッチハブ３５０は、変速機３の出力軸３２に内周スプライン（図示せず）により嵌合しており、その出力軸３２とともに一体的に回転する。スリーブ３２０には内周スプライン３２１が形成されており、その内周スプライン３２１によりクラッチハブ３５０の外周に嵌合している（図示せず）。スリーブ３２０は、シフトアクチュエータ３０２によってシフト方向（Ｘ方向またはＹ方向）に移動される。

シンクロナイザリング３３０は、コーン状の部材であって、スリーブ３２０によって例えばＸ方向に押圧されることにより、シンクロナイザリング３３０のコーン面３３１が、出力軸３２上で入力軸３１と同期した回転数で空転しているギヤ３１２ｂのコーン面３１２ｃに当接する。シンクロナイザリング３３０の外周には、スリーブ３２０の内周スプライン３２１の内歯３２２に噛み合う外歯３３３を有する外周スプライン３３２が形成されている。シフティングキー３４０は、スリーブ３２０の内周面にスプライン嵌合されており、例えばＸ方向への移動初期において、シンクロナイザリング３３０の端面３３０ａをＸ方向に押圧する。

以上のシンクロメッシュ機構３００の動作について図３〜図５を参照して説明する。

変速機３がニュートラル状態であるときには、スリーブ３２０は、図３及び図５（Ａ）に示すニュートラル位置に保持される。この状態から、例えば、図１に示すギヤ対３１２を動力伝達状態にする場合、スリーブ３２０を図３のＸ方向に移動する。このスリーブ３２０の移動に伴ってシフティングキー３４０もＸ方向に移動してシンクロナイザリング３３０の端面３３０ａを押圧する。ここで、シフティングキー３４０は、シンクロナイザリング３３０の外周スプライン３３２の溝（外歯３３３間の溝）の片側に寄った位置で回転するように位置決めされている。そのため、図５（Ｂ）に示すように、スリーブ３２０の内歯３２２のチャンファ面（テーパ面）３２２ａと、シンクロナイザリング３３０の外歯３３３のチャンファ面（テーパ面）３３３ａとが常にずれた位相で向い合うように位相が規制される。

これにより、スリーブ３２０がさらにＸ方向に移動可能な状態となり、図５（Ｃ）に示すように、スリーブ３２０のチャンファ面３２２ａがシンクロナイザリング３３０のチャンファ面３３３ａを押圧し、シンクロナイザリング３３０のコーン面３３１とギヤ３１２ｂのコーン面３１２ｃとに大きな摩擦力が発生する。さらに、スリーブ３２０のスプライン３２１の内歯３２２がシンクロナイザリング３３０の外周スプライン３３２の溝（外歯３３３間の溝）に入り込むと、スリーブ３２０が直接にシンクロナイザリング３３０をＸ方向に押圧してギヤ３１２ｂがシンクロナイザリング３３０の回転と同期する。

そして、同期が完了するとシンクロナイザリング３３０は空転状態となり、スリーブ３２０がさらにＸ方向に移動し、スリーブ３２０の端面３２０ａがストッパ３６０に当接した時点（図４に示す状態）で、図５（Ｄ）に示すように、スリーブ３２０の内周スプライン３２１の内歯３２２が、ギヤ３１２ｂの外歯３１２ｄ間に入り込む（内周スプライン３２１の内歯３２２とギヤ３１２ｂの外歯３１２ｄとが噛み合う）。これによってギヤ３１２ｂと出力軸３２とが連結され、ギヤ対３１２（図１）が動力伝達状態となって変速（ギヤ入れ）が完了する。

次に、図４及び図５（Ｄ）に示す状態（ギヤ入れ状態）からニュートラル状態に戻す場合、シフトアクチュエータ３０２によってスリーブ３２０を図４及び図５（Ｄ）中のＹ方向に移動する。このスリーブ３２０の移動過程において、スリーブ３２０の内周スプライン３２１の内歯３２２とギヤ３１２ｂの外歯３１２ｄとの噛み合いが外れ、スリーブ３２０の内周スプライン３２１がギヤ３１２ｂの外周スプライン３３２から完全に外れた時点でギヤ３１２ｂが空転状態となり、この後にスリーブ３２０が図３及び図５（Ａ）に示す位置まで移動した時点でニュートラル状態への移行が完了する。

なお、ギヤ対３１１（図１）を動力伝達状態にする場合、スリーブ３２０を図３のＹ方向に移動させ、上記したギヤ対３１２の場合と同様に、シンクロナイザリング３７０のコーン面３７１をギヤ３１１ｂのコーン面３１１ｃに押し付けてギヤ３１１ｂの回転数と出力軸３２の回転数とを同期させ、スリーブ３２０の内周スプライン３２１の内歯３２２とギヤ３１１ｂの外歯３１１ｄとを噛み合わせてギヤ３１１ｂと出力軸３２とを連結する。これによって、ギヤ対３１１（図１）が動力伝達状態となって変速（ギヤ入れ）が完了する。

以上のシンクロメッシュ機構３００は、セレクトアクチュエータ３０１及びシフトアクチュエータ３０２を用いた作動機構によって作動される。その作動機構について図３及び図６を参照して説明する。

この例の作動機構６００は、シンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０に係合されるシフトフォーク６１０、シフトフォークシャフト６２０、可動ロッド６３０、シフトアンドセレクトシャフト６４０、並びに、上記したセレクトアクチュエータ３０１及びシフトアクチュエータ３０２などを備えている。

シフトフォークシャフト６２０は、シフト方向に沿って延びる部材で、一端（シンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０側の端部）に上記したシフトフォーク６１０が設けられている。シフトフォークシャフト６２０の他端にはヘッド６２１が設けられている。ヘッド６２１には、セレクト方向に沿って延びるレバー係合用の係合溝６２１ａが形成されている。

可動ロッド６３０は、シフトフォークシャフト６２０と直交する方向つまりセレクト方向に延びる部材である。可動ロッド６３０はセレクトアクチュエータ３０１のピストンロッド３０１ｃ（図７参照）に連結されており、そのセレクトアクチュエータ３０１によって可動ロッド６３０がセレクト方向に移動される。可動ロッド６３０の先端部（セレクトアクチュエータ３０１とは反対側の端部）にはレバー６３１が一体に設けられている。このレバー６３１はシフトフォークシャフト６２０のヘッド６２１に設けた係合溝６２１ａ内に挿入可能である。

シフトアンドセレクトシャフト６４０は、シフト方向に沿って延びる部材であって、一端部が可動ロッド６３０に連結されている。シフトアンドセレクトシャフト６４０の他端部は、シフトアクチュエータ３０２のピストンロッド３０２ｃ（図７参照）に連結されている。

ここで、この例では、図６に示すように、シンクロメッシュ機構に対応する数（３つ）のシフトフォークシャフト６２０が並列に配置されており、その各シフトフォークシャフト６２０の端部にヘッド６２１が設けられている。

そして、この例の作動機構６００では、セレクトアクチュエータ３０１により可動ロッド６３０をセレクト方向に移動することにより、当該可動ロッド６３０の先端部のレバー６３１を、３つのシフトフォークシャフト６２０のうちのいずれか１つのヘッド６２１の係合溝６２１ａ内に選択的に配置することができる。

例えば、図６に示すように、セレクトアクチュエータ３０１に対して最も遠い側のシフトフォークシャフト６２０のヘッド６２１の係合溝６２１ａ内に可動ロッド６３０のレバー６３１を配置した状態で、シフトアクチュエータ３０２によってシフトアンドセレクトシャフト６４０を移動（前進または後退）させると、まずはレバー６３１とヘッド６２１とが係合し、この時点から、シフトアンドセレクトシャフト６４０の移動に伴ってシフトフォークシャフト６２０及びシフトフォーク６１０が移動する。これによってシンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０がシフト方向に移動する。つまり、シフトアクチュエータ３０２の駆動により、シンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０を、上記したニュートラル位置、または、シフト入れ位置（ギヤ入れ位置）に移動させることができる。また、セレクトアクチュエータ３０１の駆動により他のシフトフォークシャフト６２０を選択した場合も、同様に、シフトアクチュエータ３０２の駆動によって他のシンクロメッシュ機構のスリーブをシフト方向に移動させることができる。

以上のセレクトアクチュエータ３０１及びシフトアクチュエータ３０２の各駆動は油圧制御回路４００及びＥＣＵ１００によって制御される。

なお、この例の作動機構６００では、セレクトアクチュエータ３０１にて作動を行うシンクロメッシュ機構を選択しているが、１つのシンクロメッシュ機構（シフトフォーク）に対して１つのシフトアクチュエータを設けてもよい。この場合、セレクトアクチュエータは省略することができる。

−油圧制御回路−
次に、油圧制御回路４００について図７を参照して説明する。

この例の油圧制御回路４００は、リザーバ４０１、オイルポンプ４０２、逆止弁４０３、アキュムレータ４０４、マスタソレノイドバルブ４０５、セレクトソレノイドバルブ４０６、シフトソレノイドバルブ４０７、クラッチソレノイドバルブ４０８、及び、オイルフィルタ４１０などを備えており、セレクトアクチュエータ（油圧シリンダ）３０１、シフトアクチュエータ（油圧シリンダ）３０２、及び、クラッチアクチュエータ（油圧シリンダ）２０３に供給する作動油を制御するように構成されている。なお、オイルポンプ４０２としては、エンジンの作動によって駆動される機械式オイルポンプや電動オイルポンプが用いられる。

リザーバ４０１には作動油供給路４１１及び作動油還流路４１２が接続されており、そのリザーバ４０１と作動油還流路４１２との連通部位にオイルフィルタ４１０が配置されている。

作動油供給路４１１は２方に分岐しており、その第１分岐油路４１１Ａはマスタソレノイドバルブ４０５に接続され、第２分岐油路４１１Ｂはクラッチソレノイドバルブ４０８に接続されている。

作動油還流路４１２は２方に分岐しており、その分岐油路のうちの第２分岐油路４１２Ｂはクラッチソレノイドバルブ４０８に接続されている。作動油還流路４１２の第１分岐油路４１２Ａは更に２方に分岐しており、その一方の分岐油路４１２ａがマスタソレノイドバルブ４０５に接続されている。第１分岐油路４１２Ａの他方の分岐油路４１２ｂは更に２方に分岐しており、その一方の分岐油路４１２ｃはセレクトソレノイドバルブ４０６に接続されている。他方の分岐油路４１２ｄはシフトソレノイドバルブ４０７に接続されている。

マスタソレノイドバルブ４０５は、（１）作動油供給路４１１の第１分岐油路４１１Ａを後述する連絡油路４１３に接続する位置、（２）作動油還流路４１２の分岐油路４１２ａを連絡油路４１３に接続する位置、または、（３）作動油供給路４１１の第１分岐油路４１１Ａ及び作動油還流路４１２の分岐油路４１２ａを遮断する油路遮断位置のうち、いずれか１つの位置に選択的に切り替わる切替バルブである。

マスタソレノイドバルブ４０５には連絡油路４１３が接続されている。連絡油路４１３は３方に分岐しており、その第１分岐油路４１３ａはセレクトソレノイドバルブ４０６に接続され、第２分岐油路４１３ｂはシフトソレノイドバルブ４０７に接続されている。連絡油路４１３の第３分岐油路４１３ｃは更に２方に分岐しており、その一方の分岐油路４１３ｄはセレクトアクチュエータ３０１の第１油室３０１ａに連通している。第３分岐油路４１３ｃの他方の分岐油路４１３ｅはシフトアクチュエータ３０２の第１油室３０２ａに連通している。

セレクトソレノイドバルブ４０６には、セレクトアクチュエータ３０１の第２油室１０１ｂに連通する連通油路４１４が接続されている。セレクトソレノイドバルブ４０６は、（１）連絡油路４１３の第１分岐油路４１３ａを連通油路４１４に接続する位置、（２）作動油還流路４１２の第３分岐油路４１２ｃを連通油路４１４に接続する位置、または、（３）それら連絡油路４１３の第１分岐油路４１３ａ及び作動油還流路４１２の第３分岐油路４１２ｃを遮断する油路遮断位置のうち、いずれか１つの位置に選択的に切り替わる切替バルブである。

シフトソレノイドバルブ４０７には、シフトアクチュエータ３０２の第２油室１０２ｂに連通する連通油路４１５が接続されている。シフトソレノイドバルブ４０７は、（１）連絡油路４１３の第２分岐油路４１３ｂを連通油路４１５に接続する位置、（２）作動油還流路４１２の分岐油路４１２ｄを連通油路４１５に接続する位置、または、（３）それら第２分岐油路４１３ｂ及び分岐油路４１２ｄを遮断する油路遮断位置のうち、いずれか１つの位置に選択的に切り替わる切替バルブである。

クラッチソレノイドバルブ４０８には、作動油供給路４１１の第２分岐油路４１１Ｂ、及び、作動油還流路４１２の第２分岐油路４１２Ｂが接続されている。また、クラッチソレノイドバルブ４０８には、クラッチアクチュエータ２０３の油室２０３ａに連通する連通油路４１６が接続されている。クラッチソレノイドバルブ４０８は、（１）作動油供給路４１１の第２分岐油路４１１Ｂを連通油路４１６に接続する位置、（２）作動油還流路４１２の第２分岐油路４１２Ｂを連通油路４１６に接続する位置、（３）作動油供給路４１１の第２分岐油路４１１Ｂ及び作動油還流路４１２の第２分岐油路４１２Ｂを遮断する油路遮断位置のうち、いずれか１つの位置に選択的に切り替わる切替バルブである。

以上のマスタソレノイドバルブ４０５、セレクトソレノイドバルブ４０６、シフトソレノイドバルブ４０７、及び、クラッチソレノイドバルブ４０８の切替動作はＥＣＵ１００（図１）によって制御される。

以上の油圧制御回路４００において、アキュムレータ４０４に油圧が確保されているときにマスタソレノイドバルブ４０５を切り替えて、作動油供給路４１１Ａを連絡油路４１３に接続した状態（オイルポンプ４０２によりリザーバ４０１に貯留の作動油を連絡油路４１３に供給した状態）で、セレクトソレノイドバルブ４０６を切り替えると、セレクトアクチュエータ３０１のピストンロッド３０１ｃがセレクト方向に前進または後退する。これによって、上記した変速機３のシンクロメッシュ機構３００のセレクト操作が行われる。このセレクトアクチュエータ３０１のピストンロッド３０１ｃの移動量（セレクトストローク）はセレクトストロークセンサ５０８によって検出される。

また、シフトソレノイドバルブ４０７を切り替えると、シフトアクチュエータ３０２のピストンロッド３０２ｃがシフト方向に前進または後退する。これによって、上記した変速機３のシンクロメッシュ機構３００のシフト操作が行われる。このシフトアクチュエータ３０２のピストンロッド３０１ｃの移動量（セレクトストローク）はシフトストロークセンサ５０９によって検出される。このシフトストロークセンサ５０９及び上記セレクトストロークセンサ５０８の各出力信号はＥＣＵ１００に入力される。

一方、クラッチソレノイドバルブ４０８を切り替えて、作動油供給路４１１の第２分岐油路４１１Ｂを連通油路４１６に接続すると、クラッチアクチュエータ２０３のピストンロッド２０３ｂが前進して、自動クラッチ２が接続状態（図２に示す状態）から開放されてクラッチ切断状態（クラッチ断）になる。また、クラッチ切断状態から、クラッチソレノイドバルブ４０８を切り替えて、作動油還流路４１２の第２分岐油路４１２Ｂを連通油路４１６に接続すると、クラッチアクチュエータ２０３の油室２０３ａの作動油が抜けて自動クラッチ２が接続状態（図２に示す状態）に戻る。このクラッチアクチュエータ２０３のピストンロッド２０３ｂの移動量（クラッチストローク）はクラッチストロークセンサ５１０によって検出される。クラッチストロークセンサ５１０の出力信号はＥＣＵ１００に入力される。

−シフトスイッチ−
この例において変速機３の変速は、運転者が図８に示すアップシフトスイッチ５１１及びダウンシフトスイッチ５１２を操作することによって行われる。それらアップシフトスイッチ５１１及びダウンシフトスイッチ５１２はステアリングホイール７００に設けられている。アップシフトスイッチ５１１及びダウンシフトスイッチ５１２の各操作信号はＥＣＵ１００に入力される。

アップシフトスイッチ５１１及びダウンシフトスイッチ５１２は、例えばパドルスイッチ（モーメタリスイッチ（自動復帰型スイッチ））であって、アップシフトスイッチ５１１が１回操作されるごとに、変速機３のギヤ段が１段ずつアップ（例えば１ｓｔ→２ｎｄ→３ｒｄ→・・→６ｔｈ）される。一方、ダウンシフトスイッチ５１２が１回操作されるごとに、変速機３のギヤ段が１段ずつダウン（例えば６ｔｈ→５ｔｈ→４ｔｈ→・・→１ｓｔ）される。

ここで、この例では、シフトスイッチ５１１、５１２に加えて、自動変速モードを選択するための自動変速モードスイッチ（図示せず）が、ステアリングホイール７００またはインストルメントパネル上などに設けられている。

自動変速モードスイッチの操作により自動変速モードが選択された場合、ＥＣＵ１００は、車両の走行状態、例えば車速及びアクセル開度に基づいて図９に示すマップを参照して変速機３のギヤ段が自動的に設定される。

例えば、アクセルペダルの踏み込みにより車両走行状態が変化して図９のアップシフト変速線（実線）を跨いだ場合（図９の矢印で示す変化の場合）、アップシフト変速要求があると判断して変速機３のアップシフト変速を行う。なお、車速は出力軸回転数センサ５０４の出力信号から算出することができる。また、図９のマップには、１本のアップシフト変速線（実線）及びダウンシフト変速線（破線）のみを示しているが、実際には、変速機３のギヤ段（前進６速）に対応して複数のアップシフト変速線及びダウンシフト変速線が設定されている。

なお、この例では、シフトスイッチ５１１、５１２に加えて、図示はしないが、後進（リバース）を選択するためのリバーススイッチを備えている。リバーススイッチは、例えばインストルメントパネル上やコンソールパネル上に設けられている。このようなリバーススイッチのほか、必要に応じて「ニュートラル」を選択するためのニュートラルスイッチを設けておいてもよいし、アップシフトスイッチ５１１及びダウンシフトスイッチ５１２を同時に操作したときに「ニュートラル」に設定されるようにしてもよい。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図１０に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、及び、タイマ１１０などを備えている。

ＲＯＭ１０２には、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３はＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４はエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。タイマ１１０は、エンジン１の各種制御の実行時の制御時間などを計時する。

これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４及びタイマ１１０はバス１０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース１０５及び出力インターフェース１０６と接続されている。

ＥＣＵ１００の入力インターフェース１０５には、エンジン回転数センサ５０１、スロットル開度センサ５０２、入力軸回転数センサ５０３、出力軸回転数センサ５０４、アクセルペダルの踏み込み寮（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ５０５、エンジン水温（冷却水温）を検出する水温センサ５０６、ブレーキペダルセンサ５０７、セレクトストロークセンサ５０８、シフトストロークセンサ５０９、クラッチストロークセンサ５１０、アップシフトスイッチ５１１、及び、ダウンシフトスイッチ５１２などが接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力される。

ＥＣＵ１００の出力インターフェース１０６には、スロットルバルブ１２を開閉するスロットルモータ１３、燃料噴射装置１４、点火装置１５及び油圧制御回路４００などが接続されている。

ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットルバルブ１２の開度制御を含むエンジン１の各種制御を実行する。また、ＥＣＵ１００は、変速機３の変速時などにおいて、上記した各種センサの出力信号に基づいて、油圧制御回路４００に制御信号（油圧指令値）を供給してクラッチ２０を接続または切断するクラッチ作動制御、及び、油圧制御回路４００に制御信号（油圧指令値）を供給して変速機３のギヤ段を切り替える変速制御などを実行する。さらに、ＥＣＵ１００は、下記の「アップシフト変速時のシフト抜き制御」を実行する。

なお、以上のＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の車両の変速制御装置が実現される。

−アップシフト変速時のシフト抜き制御−
まず、アップシフト変速時に、変速機の入力軸系にねじり振動が発生するメカニズムについて図１８を参照して説明する。なお、図１８のモデルでは、自動クラッチと変速機との入力軸との間の入力系にトルクチューブを設けた例を示している。

図１８（Ａ）に示すように、自動クラッチが接続状態である場合には、エンジンの出力軸回転数と変速機の入力軸回転数とは同じである。次に、アップシフト変速を行うために自動クラッチを切断すると（クラッチ断）、それまでの走行により捩じられていたトルクチューブ等の駆動系部品のねじりが開放されて、図１８（Ｂ）に示すように、変速機の入力軸系が逆向きに捩じれる。さらに、ねじりの揺り戻しにより、図１８（Ｃ）に示すように、変速機の入力軸系は図１８（Ｂ）とは逆向きに捩じれる。

このように、ねじり振動は、アップシフト変速を行う際のクラッチ断により入力軸系のねじりが開放され、そのねじりの揺り戻しが交互に繰り返されることによって発生する。そして、こうようなねじり振動が発生すると、上述したように、変速機の入力軸側ギヤと出力軸側ギヤとの噛み合い力が大きい状態となり、シフト抜き（シンクロメッシュ機構のスリーブ抜き）を行うことができないためシフトストロークが停滞する（図１９参照）。このシフトストロークが停滞している間においてもシフト抜き動作は継続されるので、変速機に過大な抜き荷重がかかる。また、シフト抜き動作が停滞すると、トルク遮断時間（クラッチ断時間）が長くなって変速に要する時間が増大する。

このような点を解消するために、この例では、シフトアップ変速要求があった後、変速機３の入力軸側のトルクと変速機３の出力軸側のトルクとが最初に釣り合ったときに、変速機３がシフト抜きの状態となるようにシフト抜き動作を制御することで、シフトストロークの停滞をなくす。その具体的な制御（シフト抜き制御）について説明する。

［シフト抜き制御（１）］−
アップシフト変速時のシフト抜き制御の一例を図１１のフローチャート及び図１２のタイミングチャートを参照して説明する。図１１の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定周期（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度）毎に繰り返して実行される。

まず、ステップＳＴ１０１において、アップシフトスイッチ５１１の操作によるアップシフト変速要求があるか否かを判定する。ステップＳＴ１０１の判定結果が肯定判定である場合は、タイマ１１０によって、アップシフト変速要求時ｔ１（図１２）からの経過時間Ｔａの計測を開始してステップＳＴ１０２に進む。なお、自動変速モードが選択されている場合は、アクセルペダルの踏み込み操作により、車両走行状態が変化して、図９に示す変速マップのアップシフト変速線（実線）を跨いだときにアップシフト変速要求有と判断し、同様に経過時間Ｔａの計測を開始してステップＳＴ１０２に進む。ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定である場合はリターンする。

ステップＳＴ１０２では、自動クラッチ２の切断を開始する（クラッチ断開始）。具体的には、図１２に示すように、ＥＣＵ１００が要求クラッチストロークを油圧制御回路４００に出力し、その要求クラッチストロークに応じて油圧制御回路４００がクラッチアクチュエータ２０３の作動を制御する。なお、実クラッチストローク（実線）は、要求クラッチストローク（破線）に対して応答遅れがある。

ステップＳＴ１０３では、アップシフト変速要求があった時点（図１２のｔ１のタイミング）から目標時間Ｔｔ（図１２）が経過したか否かを判定し、その判定結果が肯定判定となった時点（経過時間Ｔａが目標時間Ｔｔに達した時点）で、シフト抜き動作を開始する（ステップＳＴ１０４）。そして、シフト抜きが完了した後に、変速すべきギヤ段のシフト入れを行う。なお、目標時間Ｔｔについては後述する。

ここで、この例では、図１２に示すように、自動クラッチ２が切断状態となる時点（実クラッチストロークが半クラッチ位置以上となる時点）ｔｎよりも前のタイミングｔ２で、油圧制御回路４００にシフト要求を出してシフト動作を開始することで、自動クラッチ２がクラッチ切断状態となる前に、シンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０に、シフト抜き方向への力（例えば、図４及び図５（Ｄ）に示すＹ方向）をかけている。

このようにしておくと、アップシフト変速要求があった後、変速機３の入力軸側のトルクと当該変速機３の出力軸側のトルクとが最初に釣り合った時点、つまり、図１７に示すポイントＰ１でねじり振動の力が最も小さいときに、シンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０が自然に抜けるようになる（例えば、スリーブ３２０の内歯３２２とギヤ３１２ｂの外歯３１２ｄとの噛み合いが自然に外れる）。そして、図１７のポイントＰ１でシフト抜き状態になり、変速機３の入力軸系の両端部が自由端となると、ねじり振動が発生しなくなるので、図１９に示すようなシフトストロークの停滞をなくすことができ、シフト抜きを適切なタイミングでスムーズに行うことができる。これによって、変速機３に過大なシフト抜き荷重がかからなくなって、変速機３への負荷を軽減することができる。また、シフト抜きに要する時間を短くすることができるので、変速時間の短縮化も図ることができる。

なお、自動クラッチ２を切断する前に、シンクロメッシュ３００のスリーブ３２０にシフト抜き力をかけると、変速機３に余分な負荷がかかるが、その期間Ｔｉ（図１２のｔ２〜ｔ３）は、図１９に示すシフトストローク停滞期間に対して十分に短くすることができるので、変速機３への負担は、従来の変速制御（クラッチ断時点でシフト抜き動作を開始する制御）比べて十分に小さくすることができる。

以上のシフト抜き制御において、ステップＳＴ１０３の判定処理に用いる目標時間Ｔｔは、変速制御の応答性のばらつきや機差によるばらつき等を見込んで、これらのばらつきが最大となる状況であっても、シフト抜きポイントＰ１に達した時点では、必ずシフト抜き力がシンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０に作用するように、予め実験・計算等によって適合した値を設定する。また、アップシフト変速要求があった時点からシフト抜きポイントＰ１に達するまでの時間などは変速機３の各ギヤ段（１ｓｔ〜６ｔｈ）ごとに異なるので、目標時間Ｔｔは各ギヤ段ごとに適合した値を設定して、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２等に記憶しておく。ただし、シフト抜きポイントＰ１よりも前にシフト抜き荷重が作用している期間Ｔｉ（図１２）が長くなると変速機３に負担がかかるので、その期間は可能な限り短くすることが好ましい。

［シフト抜き制御（２）］
アップシフト変速時のシフト抜き制御の他の例を図１３のフローチャート及び図１４のタイミングチャートを参照して説明する。図１３の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定周期（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度）毎に繰り返して実行される。

まず、ステップＳＴ２０１において、アップシフトスイッチ５１１の操作によるアップシフト変速要求があるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ２０２に進む。なお、自動変速モードが選択されている場合は、アクセルペダルの踏み込み操作により、車両走行状態が変化して、図９に示す変速マップのアップシフト変速線（実線）を跨いだときにアップシフト変速要求有と判断してステップＳＴ２０２に進む。ステップＳＴ２０１の判定結果が否定判定である場合はリターンする。

ステップＳＴ２０２では、自動クラッチ２の切断を開始する（クラッチ断開始）。具体的には、図１４に示すように、ＥＣＵ１００が要求クラッチストロークを油圧制御回路４００に出力し、その要求クラッチストロークに応じて油圧制御回路４００がクラッチアクチュエータ２０３の作動を制御する。なお、実クラッチストローク（実線）は、要求クラッチストローク（破線）に対して応答遅れがある。

ステップＳＴ２０３では、クラッチストロークセンサ５１０の出力信号から得られる実クラッチストロークが目標クラッチストローク位置ＳＴｔ（図１４）に到達しているか否かを判定し、その判定結果が肯定判定となった時点でシフト抜き動作を開始する（ステップＳＴ２０４）。そして、シフト抜きが完了した後に、変速すべきギヤ段のシフト入れを行う。なお、目標クラッチストローク位置ＳＴｔについては後述する。

この例においても、図１４に示すように、自動クラッチ２が切断状態となる時点（実クラッチストロークが半クラッチ位置以上となる時点）ｔｎよりも前のタイミングｔ２で、油圧制御回路４００にシフト要求を出してシフト動作を開始することで、自動クラッチ２がクラッチ切断状態となる前に、シンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０に、シフト抜き方向（例えば、図４及び図５（Ｄ）に示すＹ方向）への力をかけている。

この例のシフト抜き制御において、ステップＳＴ２０３の判定処理に用いる目標クラッチストローク位置ＳＴｔは、図１４に示すように、自動クラッチ２のクラッチ切断位置ＳＴｏに対してクラッチ接続位置ＳＴｃに近い側の位置に設定されている。この目標クラッチストローク位置ＳＴｔは、変速制御の応答性のばらつきや機差によるばらつき等を見込んで、これらのばらつきが最大となる状況であっても、シフト抜きポイントＰ１に達した時点では、必ずシフト抜き力がシンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０に作用するように、予め実験・計算等によって適合した値を設定する。また、自動クラッチ２が接続状態位置からアップシフト変速要求があった時点からシフト抜きポイントＰ１に達するまでの時間などは変速機３の各ギヤ段（１ｓｔ〜６ｔｈ）ごとに異なるので、目標クラッチストローク位置ＳＴｔは各ギヤ段ごとに適合した値を設定して、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２等に記憶しておく。ただし、シフト抜きポイントＰ１よりも前にシフト抜き荷重が作用している期間Ｔｉ（図１４）が長くなると変速機３に負担がかかるので、その期間は可能な限り短くすることが好ましい。

［シフト抜き制御（３）］
アップシフト変速時のシフト抜き制御の別の例を図１５のフローチャート及び図１６のタイミングチャートを参照して説明する。図１５の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定周期（例えば数ｍｓｅｃ〜数十ｍｓｅｃ程度）毎に繰り返して実行される。

まず、ステップＳＴ３０１において、アップシフトスイッチ５１１の操作によるアップシフト変速要求があるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合はステップＳＴ３０２に進む。なお、自動変速モードが選択されている場合は、アクセルペダルの踏み込み操作により、車両走行状態が変化して、図９に示す変速マップのアップシフト変速線（実線）を跨いだときにアップシフト変速要求有と判断してステップＳＴ３０２に進む。ステップＳＴ３０１の判定結果が否定判定である場合はリターンする。

ステップＳＴ３０２では、自動クラッチ２の切断を開始する（クラッチ断開始）。具体的には、図１６に示すように、ＥＣＵ１００が要求クラッチストロークを油圧制御回路４００に出力し、その要求クラッチストロークに応じて油圧制御回路４００がクラッチアクチュエータ２０３の作動を制御する。なお、実クラッチストローク（実線）は、要求クラッチストローク（破線）に対して応答遅れがある。ここで、この例では、クラッチ断要求開始後、クラッチストロークセンサ５１０の出力信号に基づいて、実クラッチストロークを監視しており、その実クラッチストロークがクラッチ接続位置ＳＴｃ（図１６）から変化した時点ｔｊ（図１６）からの経過時間ｔｂをタイマ１１０によって計測する。

ステップＳＴ３０３では、実クラッチストロークの単位時間当たりの変化量（図１６に示す実クラッチストロークの変化勾配α）を算出する。ステップＳＴ３０４では、ステップＳＴ３０３で算出した実クラッチストロークの単位時間当たりの変化量に基づいて、実クラッチストロークが目標クラッチストローク位置ＳＴｔに到達するまでの時間ｔｃ（ｔｃ＝［｜目標位置ＳＴｔ−クラッチ接続位置ＳＴｃ（図１６）｜／実クラッチストロークの変化量］）を算出する。

ステップＳＴ３０５では、実クラッチストロークが変化した時点ｔｊから、ステップＳＴ３０４で算出した時間ｔｃが経過したか否かを判定し、その判定結果が肯定判定となった時点（経過時間ｔｂが算出時間ｔｃに達した時点）で、シフト抜き動作を開始する（ステップＳＴ３０６）。そして、シフト抜きが完了した後に、変速すべきギヤ段のシフト入れを行う。

この例においても、図１６に示すように、自動クラッチ２が切断状態となる時点（実クラッチストロークが半クラッチ位置以上となる時点）ｔｎよりも前のタイミングｔ２で、油圧制御回路４００にシフト要求を出してシフト動作を開始することで、自動クラッチ２がクラッチ切断状態となる前に、シンクロメッシュ機構３００のスリーブ３２０に、シフト抜き方向（例えば、図４及び図５（Ｄ）に示すＹ方向）への力をかけている。

なお、この例の制御に用いる目標クラッチストローク位置ＳＴｔについては、上記した［シフト抜き制御（２）］の場合と同じであるので、その詳しい説明は省略する。

ここで、ダウンシフト変速時においても、図１７に示すようなねじり振動が発生する可能性がある場合は、上述したアップシフト変速時と同様なシフト抜き制御を行うようにしてもよい。

−他の実施形態−
以上の例では、セレクトアクチュエータ３０１及びシフトアクチュエータ３０２として、油圧を駆動力源とするアクチュエータを用いているが、本発明はこれに限られることなく、電動モータを駆動力源とする電動式のアクチュエータを用いてもよい。また、クラッチアクチュエータ２０３についても電動式のアクチュエータを用いてもよい。

以上の例では、前進６段変速の変速機の制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば前進５段の変速機など、他の任意の変速段の変速機（自動化マニュアルトランスミッション）の制御にも適用可能である。

以上の例では、駆動力源として、エンジン（内燃機関）のみを搭載した車両の変速制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば、駆動力源としてエンジン（内燃機関）と電動機（例えば走行用モータまたはジェネレータモータ等）が搭載されたハイブリッド車の変速制御にも本発明を適用することができる。

本発明は、車両の変速制御装置に利用可能であり、さらに詳しくは、走行用の駆動力を発生する駆動力源（例えばエンジン）と、アクチュエータによりシフト入れ操作及びシフト抜き操作が自動的に行われる変速機と、駆動力源と変速機との間の駆動力伝達経路に設けられた自動クラッチとを備えた車両の変速制御装置に利用することができる。

１エンジン
２自動クラッチ
２０クラッチ
２０３クラッチアクチュエータ
３変速機
３００シンクロメッシュ機構
３２０スリーブ
３３０シンクロナイザリング
３４０シフティングキー
３５０クラッチハブ
３０１セレクトアクチュエータ
３０２シフトアクチュエータ
４００油圧制御回路
１００ＥＣＵ
１１０タイマ
５０３入力軸回転数センサ
５０４出力軸回転数センサ
５０８セレクトストロークセンサ
５０９シフトストロークセンサ
５１０クラッチストロークセンサ
５１１アップシフトスイッチ
５１２ダウンシフトスイッチ

Claims

走行用の駆動力を発生する駆動力源と、アクチュエータによりシフト入れ操作及びシフト抜き操作が自動的に行われる変速機と、前記駆動力源と前記変速機との間の駆動力伝達経路に設けられた自動クラッチとを備えた車両に適用される変速制御装置であって、
前記自動クラッチのクラッチストロークを検出する実ストローク検出手段を備え、
変速要求があった後の前記自動クラッチの実クラッチストロークの変化量に基づいて、前記自動クラッチの実クラッチストロークが目標位置に到達するまでの時間を算出し、前記算出時間が経過した時点でシフト抜き動作を開始することで、変速要求があった後、前記変速機の入力軸側のトルクと当該変速機の出力軸側のトルクとが最初に釣り合ったときに、前記変速機がシフト抜きの状態となるように構成されていることを特徴とする車両の変速制御装置。