变速器的控制装置的制作方法

本发明涉及控制牙嵌齿的挂挡动作的变速器的控制装置。

背景技术：

一直以来，已知有如下装置：该装置具有：套筒，其以能够沿轴向移动的方式被支承在与变速器的旋转轴一体地旋转的毂上；以及齿轮，其配置在套筒的侧方，能够相对于旋转轴进行相对旋转，当设置于套筒的牙嵌齿与设置于齿轮的牙嵌齿之间的挂挡失败时，该装置再次尝试牙嵌齿彼此的挂挡。例如在日本特开平10-299884号公报(jph10-29984a)所记载的装置中，在尽管已指示套筒的移动而尝试了挂挡但套筒还是不移动到目标位置的情况下，使套筒暂时返回到移动前的中立位置上，在规定的时间之后再次尝试牙嵌齿彼此的挂挡。

然而，在jph10-29984a所述的装置中，由于当挂挡失败时使套筒返回到中立位置而再次尝试挂挡，因此，直到挂挡完成为止，花费时间，难以进行快速的变速动作。

技术实现要素：

作为本发明的一个方式的变速器构成为具有：旋转轴，其能够由电动机进行旋转驱动；毂，其被设置成能够与旋转轴在同一轴线上旋转；套筒，其具有可动牙嵌齿，经由该可动牙嵌齿而以能够沿轴向移动的方式被支承在所述毂上；旋转体，其被设置成能够与旋转轴在同一轴线上旋转，并且被配置在套筒的轴向侧方，具有能够让可动牙嵌齿啮合的被动牙嵌齿；以及致动器，其使套筒从可动牙嵌齿离开被动牙嵌齿的中立位置一直移动到可动牙嵌齿与被动牙嵌齿啮合的挂挡位置，当可动牙嵌齿位于中立位置时，旋转体能够相对于旋转轴进行相对旋转，当可动牙嵌齿移动至挂挡位置时，旋转体能够与旋转轴一体地旋转而能够建立规定的速度挡。该变速器的控制装置具有：挂挡指令部，其输出套筒的挂挡指令；致动器控制部，当输出挂挡指令时，该致动器控制部控制致动器，使得套筒从中立位置移动至挂挡位置；挂挡判定部，其判定在由致动器使套筒从中立位置移动至挂挡位置的过程中套筒的挂挡动作是否被阻碍；以及电动机控制部，当由挂挡判定部判定为套筒的挂挡动作被阻碍时，该电动机控制部控制电动机，使得旋转轴旋转而使可动牙嵌齿相对于被动牙嵌齿的相位错开。

附图说明

通过与附图相关的以下的实施方式的说明，使得本发明的目的、特征以及优点变得更加清楚。在该附图中，

图1是概要地示出应用本发明的实施方式的控制装置的变速器的结构的图。

图2是平面地展开构成图1的变速器的1速驱动齿轮的牙嵌齿和套筒的牙嵌齿的图，并且，是示出牙嵌齿彼此的相位的一例的图。

图3是平面地展开构成图1的变速器的1速驱动齿轮的牙嵌齿和套筒的牙嵌齿的图，并且，是示出牙嵌齿彼此的相位的另一例的图。

图4是示出本发明的实施方式的变速器的控制装置的动作的一例的时间图。

图5是示出本发明的实施方式的变速器的控制装置的结构的框图。

图6是示出由图5的控制器执行的处理的一例的流程图。

图7是示出与图4不同的本发明的实施方式的变速器的控制装置的动作的一例的时间图。

具体实施方式

以下，参照图1～图7对本发明的实施方式进行说明。图1是概要地示出应用本发明的实施方式的控制装置的变速器的结构的图。该变速器1搭载于例如混合动力车辆。混合动力车辆具有发动机2和电动机3。

变速器1具有：齿轮机构10，其以与速度挡对应的变速比对发动机2和电动机3中的至少一方的旋转进行变速；和离合器机构c，其对齿轮机构10传递或不传递发动机2的扭矩。经由齿轮机构10被输出的扭矩经由未图示的差动齿轮机构、驱动轴等被传递至驱动轮，由此使得车辆行驶。另外，还可以将作为原动机的发动机2的扭矩经由变矩器输出至变速器1。

齿轮机构10具有彼此大致平行地配置且被支承成能够各自进行旋转的多个旋转轴、即第1主输入轴11、第2主输入轴12、副输入轴13、输出轴14、惰轴15和倒车轴16。第2主输入轴12与第1主输入轴11形成在同一轴线上，并且，以包围第1主输入轴11的方式形成为中空。变速器1是例如前进7速、后退1速的自动变速器。离合器机构c由例如干式的双离合器构成，具有第1离合器c1和第2离合器c2。

电动机3由例如3相的dc无刷马达构成，具有以能够旋转的方式支承于未图示的电动机3的壳体内的转子3a、和配置在转子3a的周围且固定于壳体上的定子3b。第1主输入轴11的一端部与电动机3的转子3a连接，第1主输入轴11能够与转子3a一体地旋转。定子3b具有卷绕于定子铁芯而成的线圈，线圈经由动力驱动单元而与蓄电池电连接。动力驱动单元的动作由作为电子控制单元(ecu)的控制器(图5)进行控制。由此能够控制由电动机3产生的扭矩，并能够将电动机3的扭矩输入到第1主输入轴11。在车辆制动时，还可以将再生能源输入到电动机3。

第1主输入轴11的另一端部经由第1离合器c1与发动机2的输出轴2a连接，与第1离合器c1的断开/接合对应地将第1主输入轴11和输出轴2a接合或断开。即，当第1离合器c1连接时，将第1主输入轴11和输出轴2a接合，来自发动机2的扭矩被输入到第1主输入轴11。另一方面，当断开第1离合器c1时，第1主输入轴11和输出轴2a被断开，来自发动机2的扭矩的输入被切断。

第1离合器c1是奇数变速挡用的离合器，在第1主输入轴11上，从电动机3侧起依次配设有1速驱动齿轮21、3速驱动齿轮23、7速驱动齿轮27和5速驱动齿轮25。即，第1主输入轴11是奇数挡用旋转轴。上述驱动齿轮21、23、25、27以能够分别经由轴承相对于第1主输入轴11进行相对旋转的方式被支承在第1主输入轴11的外周面上。另外，1速驱动齿轮21和3速驱动齿轮23被设置成能够一体地旋转。

在电动机3的转子3a与1速驱动齿轮21之间配设有行星齿轮装置20。行星齿轮装置20具有：固定于第1主输入轴11的太阳齿轮20a；配置在太阳齿轮20a周围的齿圈20c；配置在太阳齿轮20a与齿圈20c之间且分别与太阳齿轮20a、齿圈20c啮合的行星齿轮20b；以及将行星齿轮20b支承成能够旋转的行星架20d。太阳齿轮20a和行星架20d被设置成能够分别以第1主输入轴11为中心旋转，齿圈20c固定于变速器1的壳体1a。因此，通过太阳齿轮20a的旋转而使得行星架20d以与太阳齿轮20a的转速对应的转速旋转。

另外，在本说明书中，将齿轮固定于旋转轴11～16是指，将齿轮加工在旋转轴11～16的外周面上的情况、或者利用花键结合等将与旋转轴11～16分体的齿轮支承于旋转轴11～16的情况、即以无法相对于旋转轴11～16旋转的方式来设置齿轮的情况。

第2主输入轴12的一端部经由第2离合器c2与发动机2的输出轴2a连接，与第2离合器c2的断开/接合对应地将第2主输入轴12和输出轴2a结合或断开。即，当第2离合器c2连接时，将第2主输入轴12和输出轴2a结合，来自发动机2的扭矩被输入到第2主输入轴12。另一方面，当断开第2离合器c2时，第2主输入轴12和输出轴2a被断开，来自发动机2的扭矩的输入被切断。

将齿轮31固定于第2主输入轴12的另一端部。齿轮31与固定于惰轴15的惰轮32啮合，惰轮32与固定于副输入轴13的齿轮33啮合。由此将第2主输入轴12的扭矩经由惰轮32传递至副输入轴13，使得副输入轴13与第2主输入轴12一同旋转。

第2离合器c2是偶数变速挡用的离合器，在副输入轴13上，从电动机3侧起依次配设有2速驱动齿轮22、6速驱动齿轮26和4速驱动齿轮24。即，副输入轴13是偶数挡用旋转轴。上述驱动齿轮22、24、26以能够分别经由轴承相对于副输入轴13进行相对旋转的方式被支承在副输入轴13的外周面上。

将齿轮34固定于倒车轴16的一端部。齿轮34与惰轮32啮合，由此将第2主输入轴12的扭矩输入到倒车轴16。倒车驱动齿轮28以能够经由轴承而相对于倒车轴16进行相对旋转的方式被支承在倒车轴16的外周面上。倒车驱动齿轮28在5速驱动齿轮25与齿轮31之间与固定于第1主输入轴11的倒车从动齿轮35啮合。

在输出轴14上，从电动机3侧起依次固定有2-3速从动齿轮41、6-7速从动齿轮42、4-5速从动齿轮43、驻车齿轮44和末端传动齿轮45。2-3速从动齿轮41分别与2速驱动齿轮22、3速驱动齿轮23啮合。6-7速从动齿轮42分别与6速驱动齿轮26、7速驱动齿轮27啮合。4-5速从动齿轮43分别与4速驱动齿轮24、5速驱动齿轮25啮合。

驻车齿轮44与未图示的驻车齿轮机构的接合爪啮合，能够与驻车齿轮机构的工作对应地锁定或不锁定齿轮机构10。变速器1的扭矩经由末端传动齿轮45而被输出至未图示的差动齿轮机构。

变速器1具有：1速同步机构sy1，其将能够相对于第1主输入轴11进行相对旋转的1速驱动齿轮21与第1主输入轴11接合；3-7速同步机构sy2，其将能够相对于第1主输入轴11进行相对旋转的3速驱动齿轮23和7速驱动齿轮25中的任意一个与第1主输入轴11接合；5速同步机构sy3，其将能够相对于第1主输入轴11进行相对旋转的5速驱动齿轮25与第1主输入轴11接合；2-6速同步机构sy4，其将能够相对于副输入轴13进行相对旋转的2速驱动齿轮22和6速驱动齿轮26中的任意一个与副输入轴13接合；4速同步机构sy5，其将能够相对于副输入轴13进行相对旋转的4速驱动齿轮24与副输入轴13接合；以及倒车同步机构sy6，其将能够相对于倒车轴16进行相对旋转的倒车驱动齿轮28与倒车轴16接合。

1速同步机构sy1具有：固定于行星齿轮装置20的行星架20d的外周面的毂hb1；和配置在毂hb1周围的大致圆筒形状的套筒sl1。在毂hb1的外周面和套筒sl1的内周面上分别形成有牙嵌齿(花键)d1、d2，套筒sl1经由牙嵌齿d1、d2而沿着毂hb1的外周面被接合支承为能够沿轴向移动。在1速驱动齿轮21的外周面上形成有与毂hb1的牙嵌齿d1在同一轴线上且外径与牙嵌齿d1相同、节距与牙嵌齿d1相同的牙嵌齿d3。

套筒sl1经由未图示的拨叉被致动器(例如电动马达)沿轴向移动。当套筒sl1位于图示的中立位置时，套筒sl1的牙嵌齿d2从1速驱动齿轮21的牙嵌齿d3离开。此时，毂hb1能够相对于1速驱动齿轮21进行相对旋转。

当套筒sl1从中立位置朝向1速驱动齿轮21被驱动而移动至1速挂挡位置时，套筒sl1的牙嵌齿d2与1速驱动齿轮21的牙嵌齿d3啮合(挂挡)。由此能够将1速驱动齿轮21经由套筒sl1、毂hb1、行星架20d和太阳齿轮20a与第1主输入轴11接合，使得1速驱动齿轮21能够与第1主输入轴11一体地旋转。此时，当连接第1离合器c1时，建立1速挡，第1主输入轴11的旋转经由太阳齿轮20a、行星齿轮20b、行星架20d、毂hb1、1速驱动齿轮21、3速驱动齿轮23和2-3速从动齿轮41而被传递至输出轴14，车辆以1速进行行驶。

3-7速同步机构sy2、5速同步机构sy3、2-6速同步机构sy4、4速同步机构sy5和倒车同步机构sy6也与1速同步机构sy1同样地构成。

即，3-7速同步机构sy2具有：毂hb2，其配置在3速驱动齿轮23与7速驱动齿轮27之间并被固定于第1主输入轴11；和套筒sl2，其以能够经由牙嵌齿d1、d2沿轴向移动的方式设置于毂hb2的外周面。套筒sl2从图1的中立位置移动至套筒sl2的牙嵌齿d2与3速驱动齿轮23的牙嵌齿d3啮合的轴向一方的3速挂挡位置时，经由套筒sl2而让3速驱动齿轮23与毂hb2接合。由此使得3速驱动齿轮23能够与第1主输入轴11一体地旋转。此时，当连接第1离合器c1时，建立3速挡，第1主输入轴11的旋转经由毂hb1、3速驱动齿轮23和2-3速从动齿轮41而被传递至输出轴14，车辆以3速进行行驶。

另一方面，套筒sl2从中立位置移动至套筒sl2的牙嵌齿d2与7速驱动齿轮27的牙嵌齿d4啮合的轴向另一方的7速挂挡位置时，经由套筒sl2而让7速驱动齿轮27与毂hb2接合。由此使得7速驱动齿轮27能够与主输入轴11一体地旋转。此时，当连接第1离合器c1时，建立7速挡，第1主输入轴11的旋转经由毂hb2、7速驱动齿轮27和6-7速从动齿轮42而被传递至输出轴14，车辆以7速进行行驶。

5速同步机构sy3具有：毂hb3，其被固定于第1主输入轴11；和套筒sl3，其以能够经由牙嵌齿d1、d2沿轴向移动的方式设置于毂hb3的外周面。套筒sl3从图1的中立位置移动至套筒sl3的牙嵌齿d2与5速驱动齿轮25的牙嵌齿d3啮合的轴向一方的5速挂挡位置时，经由套筒sl3而让5速驱动齿轮25与毂hb3接合。由此使得5速驱动齿轮25能够与第1主输入轴11一体地旋转。此时，当连接第1离合器c1时，建立5速挡，第1主输入轴11的旋转经由毂hb3、5速驱动齿轮25和4-5速从动齿轮43而被传递至输出轴14，车辆以5速进行行驶。

2-6速同步机构sy4具有：毂hb4，其被固定于副输入轴13；和套筒sl4，其以能够经由牙嵌齿d1、d2沿轴向移动的方式设置于毂hb4的外周面。套筒sl4从图1的中立位置移动至套筒sl4的牙嵌齿d2与2速驱动齿轮22的牙嵌齿d3啮合的轴向一方的2速挂挡位置时，经由套筒sl4而让2速驱动齿轮22与毂hb4接合。由此使得2速驱动齿轮22能够与副输入轴13一体地旋转。此时，当连接第2离合器c2时，建立2速挡，第2主输入轴12的旋转经由惰轮32、齿轮33、副输入轴13、毂hb4、2速驱动齿轮22和2-3速从动齿轮41而被传递至输出轴14，车辆以2速进行行驶。

另一方面，套筒sl4从中立位置移动至套筒sl4的牙嵌齿d2与6速驱动齿轮26的牙嵌齿d4啮合的轴向另一方的6速挂挡位置时，经由套筒sl4而让6速驱动齿轮26与毂hb4接合。由此使得6速驱动齿轮26能够与副输入轴13一体地旋转。此时，当连接第2离合器c2时，建立6速挡，第2主输入轴12的旋转经由惰轮32、齿轮33、副输入轴13、毂hb4、6速驱动齿轮26和6-7速从动齿轮42而被传递至输出轴14，车辆以6速进行行驶。

4速同步机构sy5具有：毂hb5，其被固定于副输入轴13；和套筒sl5，其以能够经由牙嵌齿d1、d2沿轴向移动的方式设置于毂hb5的外周面。套筒sl5从图1的中立位置移动至套筒sl5的牙嵌齿d2与4速驱动齿轮24的牙嵌齿d3啮合的轴向一方的4速挂挡位置时，经由套筒sl5而让4速驱动齿轮24与毂hb5接合。由此使得4速驱动齿轮24能够与副输入轴13一体地旋转。此时，当连接第2离合器c2时，建立4速挡，第2主输入轴12的旋转经由惰轮32、齿轮33、副输入轴13、毂hb5、4速驱动齿轮24和4-5速从动齿轮43而被传递至输出轴14，车辆以4速进行行驶。

倒车同步机构sy6具有：毂hb6，其被固定于倒车轴16；和套筒sl6，其以能够经由牙嵌齿d1、d2沿轴向移动的方式设置于毂hb6的外周面。套筒sl6从图1的中立位置移动至套筒sl6的牙嵌齿d2与倒车驱动齿轮28的牙嵌齿d3啮合的轴向一方的倒车挂挡位置时，经由套筒sl6而让倒车驱动齿轮28与毂hb6接合。由此使得倒车驱动齿轮28能够与倒车轴16一体地旋转。此时，当连接第2离合器c2时，建立后退挡，第2主输入轴12的旋转经由惰轮32、齿轮34、倒车轴16、毂hb6、倒车驱动齿轮28和倒车从动齿轮35而被传递至第1主输入轴11，第1主输入轴11在1速、3速、5速、7速行驶时向逆向旋转。进而，3-7速同步机构sy2的套筒sl2移动至3速挂挡位置，由此将第1主输入轴11的旋转经由毂hb2、3速驱动齿轮23和2-3速从动齿轮41传递至输出轴14，车辆进行后退行驶。

虽然省略图示，上述同步机构sy1～sy6中，在2速驱动齿轮22与毂hb4之间、3速驱动齿轮23与毂hb2之间、4速驱动齿轮24与毂hb5之间、5速驱动齿轮25与毂hb3之间、6速驱动齿轮26与毂hb4之间、7速驱动齿轮27与毂hb2之间、以及倒车驱动齿轮28与毂hb6之间分别设有锥体形状的同步环。

同步环的锥面在挂挡时与驱动齿轮22～28的锥面摩擦接合，驱动齿轮22～28与所述同步环对置。由此使得牙嵌齿d2与牙嵌齿d3、d4的转速差为0，能够实现顺畅的挂挡动作。在上述驱动齿轮22～28上分别设有变速用齿轮和牙嵌齿d3或d4，变速用齿轮和牙嵌齿d3或d4与任意一个从动齿轮41～43、35啮合。另一方面，在1速驱动齿轮21与毂hb1之间未设有同步环。此外，在1速驱动齿轮21上未设有与从动齿轮啮合的变速用齿轮，而是仅设有牙嵌齿d3。

在以上内容中，对利用发动机2的扭矩使车辆行驶的情况、即发动机行驶进行了说明，除了发动机2的扭矩外，还可以由电动机3对第1主输入轴11附加辅助扭矩。还可以利用电动机3的扭矩来代替发动机2的扭矩使车辆行驶，即，进行马达行驶(ev行驶)。

套筒sl1～sl6分别由电动马达等致动器(图5)而从中立位置被移动至挂挡位置、或者从挂挡位置被移动至中立位置。致动器由控制器进行驱动控制。控制器根据能够对l、d、n、r、p等档位选择性地进行操作的选挡器的操作来选择变速挡。尤其是在选挡器被操作到d挡的自动变速模式时，根据油门踏板的踩下量和车速来自动选择变速挡。此时，控制器根据油门踏板的踩下量来确定要求扭矩，根据要求扭矩来进行变速器1的预换挡，由此实现快速的变速动作。

例如在连接第1离合器c1且第2离合器c2被断开的状态下，在以3速行驶的过程中要求扭矩增大时，控制器判断为已要求加速而通过预换挡选择4速挡。即，使4速同步机构sy5的套筒sl5移动至4速挂挡位置，进行升挡。另一方面，当在以3速行驶的过程中要求扭矩减小时，控制器判断为已要求减速而通过预换挡选择2速挡。即，使2-6速同步机构sy4的套筒sl4移动至2速挂挡位置，进行减挡。

但是，尽管控制器向致动器输出了驱动指令以使套筒sl1～sl6从中立位置移动至挂挡位置，也存在如下情况：套筒sl1～sl6无法移动至挂挡位置，导致套筒sl1～sl6的牙嵌齿d2无法与齿轮21～28的牙嵌齿d3、d4啮合。参照图2、3对这一点进行说明。图2、3是平面地展开1速同步机构sy1的套筒sl1的牙嵌齿d2和1速驱动齿轮21的牙嵌齿d3的图，示出套筒sl1向1速挂挡位置移动的过程中的状态。

如图2所示，牙嵌齿d2、d3的末端部分别呈大致三角形状。在牙嵌齿d2朝向牙嵌齿d3向箭头a方向移动且牙嵌齿d2的顶点d20和牙嵌齿d3的顶点d30的相位彼此错开的状态下，牙嵌齿d1、d3的末端部的斜面彼此接触时，从牙嵌齿d2对牙嵌齿d3附加箭头a方向的按压力f1。由于该按压力f1而使得牙嵌齿d2产生旋转方向的反作用力(分开扭矩t1)，牙嵌齿d3产生与牙嵌齿d2相反方向的分开扭矩t2。由此使得套筒sl1(牙嵌齿d2)一边分开牙嵌齿d3一边向箭头a方向移动，最终，套筒sl1移动至牙嵌齿d2、d3彼此完全啮合的1速挂挡位置。

另一方面，如图3所示，当牙嵌齿d2的顶点d20或顶点d20附近与牙嵌齿d3的顶点d30抵接时，只有轴向的按压力f1作用于牙嵌齿d3，牙嵌齿d2、d3不会产生旋转方向的分开扭矩。因此，套筒sl1无法进一步向箭头a方向行进而导致挂挡动作失败。为了应付该情况，可以考虑例如使套筒sl1暂时向箭头b方向(中立位置的方向)移动，使牙嵌齿d2离开牙嵌齿d3，然后再次使套筒sl1向箭头a方向移动。

然而，如果使套筒sl1向箭头b方向移动，则挂挡动作会与之相应地发生延迟，难以进行快速的变速动作。此外，在使套筒sl1暂时向箭头b方向移动之后再次向a方向移动的情况下，牙嵌齿d2、d3的顶点d20、d30彼此有时会再次抵接，该情况下，无法使套筒sl1挂挡。因此，在本实施方式中，为了即使在牙嵌齿d2、d3的顶点d20、d30彼此抵接的情况下也在短时间内实现变速动作，如下所述那样构成变速器的控制装置。

在以下内容中，作为一例，对变速器的控制装置在ev行驶中的减速时(ev减速行驶时)进行从3速变速至1速时的1速同步机构sy1的挂挡控制进行说明。即，以仅以电动机3的扭矩驱动第1主输入轴11使车辆行驶的情况为例。图4是示出ev减速行驶时的车速、换挡指令值、第1主输入轴11(奇数挡用旋转轴)和副输入轴13(偶数挡用旋转轴)各自的齿轮挡数(实线、虚线)、以及第1主输入轴11、副输入轴13及其它旋转轴(例如与驱动轮连接的驱动轴)各自的转速的时间变化的一例的时间图。

如图4所示，在ev减速行驶时，车速伴随着时间t的经过而逐渐减小(特性f1)。此时，直至达到时刻t1为止，指示3速作为换挡指令值(特性f2)。因此，第1主输入轴11经由3-7速同步机构sy2而与3速驱动齿轮23接合，车辆以3速进行行驶(特性f3)。另一方面，通过预换挡使得副输入轴13与2速驱动齿轮22接合(特性f4)。

当在时刻t1车速成为设定车速v1以下时(特性f1)，跳越2速而指示1速作为换挡指令值(特性f2)。由此使得3-7速同步机构sy2的套筒sl2从3速挂挡位置开始向中立位置(n)移动，在时刻t2，第1主输入轴11成为3速驱动齿轮23的接合被切断后的中立状态(特性f3)。然后，在时刻t4，1速同步机构sy1的套筒sl1从中立位置向1速挂挡位置移动，建立1速挡(特性f3)。

在ev减速行驶时，以虚线所示的副输入轴13的转速(特性f5)和以单点划线所示的驱动轴的转速(特性f6)伴随着车速的减小而减小。另一方面，以实线所示的第1主输入轴11的转速(特性f7)从第1主输入轴11处于中立状态的时刻t3起至t4为止暂时增加，关于这一点在后面进行叙述。

图5是示出本发明的实施方式的变速器的控制装置的结构的框图。该控制装置包含在ev减速行驶时用于进行从3速向1速的变速挡切换的结构。如图5所示，控制器50被输入来自检测车速的车速传感器51、检测油门踏板的踩下量的油门开度传感器52、检测1速同步机构sy1的套筒sl1的位置的套筒位置传感器53和检测电动机3(转子3a)的转速的转速传感器54的信号。

如图1所示，在倒车轴16上设有脉冲齿轮16a，车速传感器51由例如能够检测脉冲齿轮16a的正转反转的拾取传感器构成。即，在车辆行驶时，副输入轴13和倒车轴16与输出轴14一同旋转。因此，倒车轴16的转速与车速具有关联关系，通过检测倒车轴16的旋转，能够检测车速。

这样，通过根据倒车轴16的转速来检测车速，与例如根据驱动轴的转速来检测车速的情况相比，传感器的分辨率提高，能够提高车速的检测精度。即，倒车轴16的转速的变化特性与图4的副输入轴13的转速的变化特性f5相同，与特性f6相比较，传感器的分辨率较高，因此能够高精度地检测车速。此外，图1的1速驱动齿轮21与和2-3速从动齿轮41啮合的3速驱动齿轮23成为一体而与倒车轴16一同旋转，因此，1速驱动齿轮21的转速与倒车轴16的转速具有关联关系。因此，通过倒车轴16的旋转检测用的车速传感器51，还能够高精度地检测1速驱动齿轮21的转速。

套筒位置传感器53例如可以由位置传感器构成，该位置传感器与1速同步机构sy1的套筒sl1联结，用于检测与套筒sl1一同移动的换挡拨叉的位置。另外，还可以利用当套筒sl1移动至1速挂挡位置时接通的接触开关等来构成套筒位置传感器53。

控制器50构成为包含具有cpu、rom、ram及其它周边电路的运算处理装置，向用于使套筒sl1～sl6沿轴向移动的致动器55和电动机3的驱动用的动力驱动单元56输出控制信号。控制器50作为功能性的结构具有控制开始判定部501、挂挡指令部502、挂挡判定部503、致动器控制部504和马达控制部505。马达控制部505具有旋转对准部506和相位错开部507。

控制开始判定部501判定用于在ev减速行驶时进行从3速向1速的变速的变速控制开始条件是否成立。变速控制开始条件在以3速进行的ev行驶时车速成为规定值v1以下时(图4的时刻t1)成立。因此，控制开始判定部501根据当前的换挡指令值和来自车速传感器51的信号来判定变速控制开始条件是否成立。

在由控制开始判定部501判定为变速控制开始条件成立之后，挂挡指令部502判定挂挡控制开始条件是否成立，并且，当判定为挂挡控制开始条件成立时，指示开始1速同步机构sy1的挂挡动作。挂挡控制开始条件在1速同步机构sy1的套筒sl1的转速(套筒转速n1s)与1速驱动齿轮21的转速(齿轮转速n1g)之差成为规定值以下时成立。由于套筒sl1的转速与第1主输入轴11的转速具有关联关系，因此，在ev行驶时，根据来自转速传感器54的信号能够求出套筒转速n1s(转速)。另一方面，根据来自车速传感器51的信号能够求出齿轮转速n1g(转速)。

挂挡判定部503根据来自套筒位置传感器53的信号来判定套筒sl1的牙嵌齿d2是否已与1速驱动齿轮21的牙嵌齿d3挂挡，换而言之，判定在使套筒sl1从中立位置向1速挂挡位置移动的过程中挂挡动作是否被阻碍。更具体来说，挂挡判定部503利用来自套筒位置传感器53的信号来计算套筒sl1的每单位时间的移动量、即套筒移动速度vs。然后，当牙嵌齿d2、d3的顶点彼此抵接且套筒移动速度vs成为规定值vs1以下时，判定为挂挡动作已被阻碍。

当由控制开始判定部501判定为控制开始条件成立时，致动器控制部504向致动器55输出控制信号，使得3-7速同步机构sy2的套筒sl2从3速挂挡位置向中立位置移动。进而，当由挂挡指令部502指示1速同步机构sy1开始挂挡动作时，向致动器55输出控制信号，使得1速同步机构sy1的套筒sl1从中立位置向1速挂挡位置移动。

马达控制部505向动力驱动单元56输出控制信号，控制电动机3的动作、即第1主输入轴11的旋转动作。更具体来说，在3-7速同步机构sy2的套筒sl2从3速挂挡位置移动至中立位置之后，旋转对准部506控制电动机3的旋转，使得根据来自转速传感器54的信号检测出的套筒转速n1s与根据来自车速传感器51的信号检测出的齿轮转速n1g一致。

当由挂挡判定部503判定为1速同步机构sy1的套筒sl1与1速驱动齿轮21的牙嵌齿d2、d3彼此的挂挡失败时，相位错开部507向动力驱动单元56输出控制信号。由此对电动机3附加规定的扭矩，使得套筒sl1相对于1速驱动齿轮21的相位错开。

图6是示出由控制器50执行的处理的一例的流程图。当由控制开始判定部501判定为变速控制开始条件成立时，开始该流程图所示的处理。

首先，在s1，致动器控制部504向致动器55输出控制信号，使3速用套筒sl2从3速挂挡位置移动至中立位置(s：处理步骤)。接着，在s2，旋转对准部506向动力驱动单元56输出控制信号，使得1速用套筒sl1的转速n1s与1速驱动齿轮21的转速n1g一致。持续s2的处理，直到套筒转速n1s与齿轮转速n1g之间的转速差成为规定值以下而由挂挡指令部502判定为挂挡控制开始条件成立为止。

接着，在s3，致动器控制部504向致动器55输出控制信号，使1速用套筒sl1以设定速度vs0从中立位置移动至1速挂挡位置。此时的致动器55的驱动力、即对致动器55施加的电压va成为规定值va0。接着，在s4，挂挡判定部503判定套筒sl1的移动速度vs是否已成为规定值vs1以下。规定值vs1被预先设定成大于0且小于设定速度vs0的值。如果在s4被肯定，则前进至s5，如果被否定，则通过s5～s8前进至s9。

在s5，计时器开始计时。接着，在s6，计时器判定是否已经计时了规定时间δt1，即，判定套筒移动速度vs成为规定值vs1以下之后是否经过了规定时间δt1。如果在s6被否定，则返回s3，反复进行相同的处理。另一方面，如果在s6被肯定，则前进至s7。

在s7，致动器控制部504使对致动器55施加的电压(致动器电压va)从规定值va0降低至规定值va1，使致动器驱动力降低。接着，在s8，相位错开部507向动力驱动单元56输出控制信号，对电动机3附加规定的马达扭矩mt1。由此强制性地使套筒sl1相对于1速驱动齿轮21的相位错开。

接着，在s9，挂挡判定部503根据来自套筒位置传感器53的信号来判定牙嵌齿d2、d3彼此的挂挡是否已完成。该判定是关于套筒sl1是否已移动至1速挂挡位置l1的判定。如果在s9被否定，则返回s3，反复进行相同的处理。另一方面，如果在s9被肯定，则结束1速同步机构sy1的挂挡控制。

接下来，参照图7，对本发明的实施方式的变速器的控制装置的动作更具体地进行说明。图7是示出电动机3产生的马达扭矩mt、套筒sl1的轴向移动量(换挡行程l)、套筒移动速度vs、计时器的经过时间δt和致动器电压va的时间变化的一例的时间图。另外，图7的时刻t10、t17分别与图4的时刻t3、t4相当，在时刻t10～t17的区间内进行挂挡控制。

由于图7的时刻t10比图4的时刻t2靠后，因此，3速用套筒sl2已经从3速挂挡位置移动到了中立位置。在该时刻t10，向动力驱动单元56输出控制信号，执行旋转对准，使得1速用套筒sl1的转速n1s与1速驱动齿轮21的转速n1g一致(s2)。由此使得马达扭矩mt增大，并且，如图4的特性f7所示，使得第1主输入轴11的转速增大。当旋转对准结束时，马达扭矩mt成为0。然后，在图7的时刻t11，向致动器55输出控制信号(致动器电压va0)(s3)。由此使得套筒移动速度vs成为规定速度vs0，套筒sl1开始从换挡行程l＝0的中立位置朝向1速挂挡位置l1移动。

这样，通过执行套筒sl1与1速驱动齿轮21的旋转对准，从而使得即使在1速用套筒sl1与1速驱动齿轮21之间未安插有同步环，也能够使牙嵌齿d2、d3彼此顺畅地挂挡。因此，不需要1速驱动齿轮21与同步环的同步，能够缩短挂挡所需的时间。

假定在时刻t12，在套筒sl1到达1速挂挡位置l1之前，在换挡行程l2中牙嵌齿d2、d3的顶点彼此抵接，即，发生了顶点接触(牙嵌齿d2、d3的卡挂)。此时，套筒移动速度vs减小，当在时刻t13速度vs成为规定速度vs1以下时，判定为发生了牙嵌齿d2、d3的顶点接触，计时器开始计数(s5)。由此使得在套筒移动速度vs成为0之前(在时刻t14之前)能够判定有无牙嵌齿d2、d3的顶点接触，从而能够进行快速的挂挡动作。

在时刻t15，如果计时器已计时规定时间δt1，则将致动器电压va降低(s7)。由此使得作用于牙嵌齿d3的轴向的按压力f1(图3)降低。在时刻t16，当致动器电压va降低至规定值va1时，从时刻t16至时刻t17附加规定的马达扭矩mt1(s8)。这样，在使致动器电压va降低之后再附加马达扭矩mt1，由此能够在使牙嵌齿d2、d3彼此抵接的情况下容易地使第1主输入轴11旋转。由此使得牙嵌齿d2相对于牙嵌齿d3的相位发生变化，消除牙嵌齿d2、d3的顶点接触的状态。

此外，由于在计时器计时了规定时间δt1之后使致动器电压va降低，因此，在经过规定时间δt1之前利用致动器电压va0而使得套筒sl1再次以规定速度vs0移动的情况下不需要附加马达扭矩mt1。因此，在牙嵌齿d2、d3的顶点彼此的相位在规定时间δt1内偶发性地错开的情况下，能够进行快速的挂挡动作。

当在时刻t17完成马达扭矩mt1的附加时，牙嵌齿d2、d3彼此的相位发生错开。因此，使得套筒sl1能够朝向1速挂挡位置l1移动，换挡行程l再次增大。当在时刻t18套筒sl1移动至1速挂挡位置l1时，挂挡动作完成，1速挡建立。

根据本发明的实施方式，能够起到以下那样的作用效果。

(1)变速器1具有：第1主输入轴11，其能够由电动机3进行旋转驱动；毂hb1，其被设置成能够与第1主输入轴11在同一轴线上旋转；套筒sl1，其具有牙嵌齿d2，以能够经由牙嵌齿d2沿轴向移动的方式被支承在毂hb1上；1速驱动齿轮21，其被设置成能够与第1主输入轴11在同一轴线上旋转，并且被配置在套筒sl1的轴向侧方，具有能够让牙嵌齿d2啮合的牙嵌齿d3；以及致动器55，其使套筒sl1从牙嵌齿d2离开牙嵌齿d3的中立位置一直移动至牙嵌齿d2与牙嵌齿d3啮合的1速挂挡位置，当牙嵌齿d2位于中立位置时，毂hb1被支承成能够与第1主输入轴11一体地旋转，并且1速驱动齿轮21被支承成能够相对于第1主输入轴11进行相对旋转，当牙嵌齿d2移动至1速挂挡位置时，1速驱动齿轮21能够与第1主输入轴11一体地旋转而能够建立1速挡(图1)。该变速器1的控制装置具有：挂挡指令部502，其输出套筒sl1的挂挡指令；致动器控制部504，当挂挡指令被输出时，该致动器控制部504控制致动器55，使得套筒sl1从中立位置移动至1速挂挡位置；挂挡判定部503，其对在由致动器55使套筒sl1从中立位置移动至1速挂挡位置的过程中套筒sl1的挂挡动作是否被阻碍进行判定；以及马达控制部505(相位错开部507)，当由挂挡判定部503判定为套筒sl1的挂挡动作被阻碍时，该马达控制部505(相位错开部507)控制电动机3，使得第1主输入轴11旋转而使牙嵌齿d2相对于牙嵌齿d3的相位错开(图5)。

这样，在套筒sl1的挂挡动作被阻碍时，无需使套筒sl1返回至中立位置，通过对第1主输入轴11附加马达扭矩mt1而错开牙嵌齿d2相对于牙嵌齿d3的相位，就能够缩短挂挡动作所需的时间，能够实现快速的变速动作。

(2)根据来自套筒位置传感器53的信号来计算套筒sl1的轴向的移动速度vs，当套筒移动速度vs降低至大于0的规定值vs1以下时，挂挡判定部503判定为套筒sl1的挂挡动作被阻碍(图7)。由此能够在套筒移动速度vs成为0之前判定例如牙嵌齿d2、d3的顶点彼此抵接而处于无法挂挡的状态的情况，能够早期开始消除顶点彼此的抵接(顶点接触)那样的挂挡控制。

(3)当由挂挡判定部503判定为套筒sl1的挂挡动作被阻碍的状态持续规定时间(δt1)时，相位错开部507控制电动机3，使得牙嵌齿d2相对于牙嵌齿d3的相位错开(图7)。这样，从挂挡动作被阻碍起直到附加马达扭矩mt1为止，待机规定时间δt1，由此在规定时间δt1内牙嵌齿d2、d3彼此的相位偶发性地错开的情况下，无需附加马达扭矩mt1就能够早期实现挂挡动作。

(4)当由挂挡判定部503判定为套筒sl1的挂挡动作被阻碍时，致动器控制部504使致动器55的驱动力减小，相位错开部507在通过致动器控制部504使致动器55的驱动力减小之后，将电动机3控制成使得牙嵌齿d2相对于牙嵌齿d3的相位错开(图7)。由此在牙嵌齿d2、d3彼此的按压力f1被降低的状态下附加马达扭矩，因此，通过附加较小的马达扭矩mt1，能够使第1主输入轴11容易地旋转，能够使牙嵌齿d2、d3的相位容易地错开。

(5)旋转对准部506控制电动机3，使得根据来自转速传感器51的信号检测出的1速驱动齿轮21的转速n1g与根据来自车速传感器54的信号检测出的套筒sl1的转速n1s一致(s2)，致动器控制部504在由旋转对准部506控制电动机3而使得1速驱动齿轮21的的转速n1g与套筒sl1的转速n1s一致之后，将致动器55控制成使得套筒sl1从中立位置移动至1速挂挡位置(s3)。通过这样对第1主输入轴11附加马达扭矩来进行牙嵌齿d2、d3的旋转对准，从而使得1速同步机构sy1不需要同步环。因此，能够缩短从由控制开始判定部501判定为变速控制开始条件成立起到1速同步机构sy1的挂挡完成为止所需的时间。

在以上内容中，对在ev减速行驶时从3速向1速进行变速的情况下的动作进行了说明，但是，在其它行驶动作中也可以同样地应用本发明的实施方式的变速器的控制装置。例如，还可以应用于车辆从车速为0而停止的状态开始以ev行驶起步的情况。该情况下，在开始挂挡控制之前，套筒转速n1s和齿轮转速n1g都是0，不需要进行双方的转速对准处理。因此，控制器50只要从图6的s3开始挂挡控制的处理即可。

在上述实施方式中，将变速器的控制装置应用于1速同步机构sy1的挂挡控制中，但是，还可以同样地应用于3-7速同步机构sy2的挂挡控制或5速同步机构sy3的挂挡控制中。即，还可以将本发明的实施方式的变速器的控制装置同样地应用于与电动机3联结的第1主输入轴11周围的同步机构sy2、sy3的挂挡控制中。也可以将电动机与副输入轴13联结，以能够由电动机进行旋转驱动的旋转轴代替第1主输入轴11来作为副输入轴13。该情况下，可以将本发明的实施方式的变速器的控制装置同样地应用于2-6速同步机构sy4的挂挡控制或4速同步机构sy5的挂挡控制中。

因此，在上述实施方式中，配置在套筒sl1的轴向侧方的作为旋转体的1速驱动齿轮21仅具有能够让可沿轴向移动的牙嵌齿d2(可动牙嵌齿)啮合的牙嵌齿d3(被动牙嵌齿)，但是，旋转体也可以像其它驱动齿轮22～28中那样具有牙嵌齿d3或d4和变速用齿轮。在上述实施方式中，将毂hb1设置成能够经由行星齿轮装置20而与第1主输入轴11(旋转轴)一体地旋转，并且，将1速驱动齿轮21(旋转体)设置成能够相对于第1主输入轴11进行相对旋转，但是，只要当牙嵌齿d2位于中立位置时，毂被支承成能够与旋转轴一体地旋转，并且旋转体被支承成能够相对于旋转轴进行相对旋转，当牙嵌齿d2移动至挂挡位置时，旋转体能够与旋转轴一体地旋转而能够建立规定的速度挡，变速器的结构可以是任何结构。旋转轴不限于第1主输入轴11，旋转体不限于1速驱动齿轮21。

在上述实施方式中，利用电动马达构成使套筒从中立位置一直移动至挂挡位置的致动器55，但是，也可以利用电动马达以外的部件(例如液压缸等)来构成致动器。在上述实施方式中，根据来自套筒位置传感器53的信号来检测套筒移动速度vs，但是，移动速度检测部的结构不限于此。在上述实施方式中，如果由挂挡判定部503判定为挂挡动作被阻碍的状态持续规定时间δt1，则作为电动机控制部的马达控制部505(相位错开部507)控制电动机3而使得作为可动牙嵌齿的牙嵌齿d2相对于作为被动牙嵌齿的牙嵌齿d3的相位错开，但是，也可以不等待规定时间δt1就附加马达扭矩。

在上述实施方式中，当由挂挡判定部503判定为挂挡动作被阻碍时，使致动器55的驱动力减小，然后，控制电动机3而使得牙嵌齿d2相对于牙嵌齿d3的相位错开，但是，也可以在不减小致动器55的驱动力的情况下尝试牙嵌齿的相位错开。在上述实施方式中，根据来自车速传感器51的信号来检测旋转体(1速驱动齿轮21)的转速n1g，但是，第1转速检测部的结构不限于此。在上述实施方式中，根据来自转速传感器54的信号来检测套筒sl1的转速n1s，但是，第2转速检测部的结构不限于此。

可以将上述实施方式和1个或多个变形例任意进行组合。还可以将变形例彼此进行组合。

根据本发明，当套筒的挂挡动作被阻碍时，利用电动机使旋转轴旋转而将套筒的可动牙嵌齿相对于旋转体的被动牙嵌齿的相位错开，因此，即使在由于牙嵌齿的顶点彼此抵接而导致挂挡动作被阻碍的情况下，也无需使套筒返回中立位置。因此，能够缩短挂挡动作所需的时间，能够实现快速的变速动作。

在上面，将本发明与其优选实施方式相关联地进行了说明，但是，本领域技术人员能够理解可在不脱离权利要求的公开范围的情况下进行各种修改和变更。