JP2013018426A - 手動変速機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この装置の手動変速機は、クラッチC/Tを介して内燃機関E/Gから動力が入力される入力軸Aiと、駆動輪へ動力を出力する出力軸Aoとを備える。この変速機は、動力伝達系統がAi−Ao間で確立されない(ニュートラルとは異なる)EV走行用の複数の変速段(EV、EV−R)と、動力伝達系統がAi−Ao間で確立されるHV走行用の複数の変速段(2速〜5速)とを有する。この変速機は、電動機M/Gの出力軸Amと出力軸Aoとを断接する接続切替機構M2を備える。EV走行用変速段が選択されたときは「接続状態」が常に実現され、HV走行用変速段が選択されたときは「分断状態」が実現される場合がある。
【選択図】図1
Description
先ず、本装置の全体構成について説明する。エンジンE/Gは、周知の内燃機関であり、例えば、ガソリンを燃料として使用するガソリンエンジン、軽油を燃料として使用するディーゼルエンジンである。
以下、M/Tの構成の詳細について図1〜図4を参照しながら説明する。図1及び図4に示すように、本例で採用されるシフトレバーSLのシフトパターンは、単一のセレクトライン(車両左右方向のライン)と、このセレクトラインに交差する3本のシフトライン(車両の前後方向のライン)と、からなる所謂「H型」のシフトパターンである。
以下、先ず、図4〜図9を参照しながら、MG軸の接続状態の切り替えについて説明する。図3に示すように、「分断領域」(微細なドットで示した領域を参照)、並びに、「接続領域」(斜線で示した領域)を定義する。
次に、図1、2、10〜21を参照しながら、各変速段について順に説明していく。なお、以下、SLが或る変速段のシフト完了位置にあることを、その変速段が「選択された」と表現することもある。
本装置によるE/Gの制御は、大略的に以下のようになされる。車両が停止しているとき、或いは、「N」、「EV」、又は「EV−R」が選択されているとき、E/Gが停止状態(燃料噴射がなされない状態)に維持される。E/Gの停止状態において、HV走行用の変速段(「2速」〜「5速」の何れか)が選択されたことに基づいて、E/Gが始動される(燃料噴射が開始される)。E/Gの稼働中(燃料噴射がなされている間)では、アクセル開度等に基づいてEGトルクが制御される。E/Gの稼働中において、「N」、「EV」、又は「EV−R」が選択されたこと、或いは、車両が停止したことに基づいて、E/Gが再び停止状態に維持される。
本装置によるM/Gの制御は、大略的に以下のようになされる。車両が停止しているとき、或いは、「N」が選択されているとき、M/Gが停止状態(MGトルク=0)に維持される。「EV」又は「EV−R」が選択されたことに基づいて、MGトルクが、アクセル開度及びクラッチストローク等に基づいてEV走行用の値に調整される(EV走行用MGトルク制御)。他方、HV走行用の変速段(「2速」〜「5速」の何れか)が選択されたことに基づいて、(後述する図22に示す変形例のように、Smが接続位置にある限りにおいて)MGトルクが、アクセル開度及びクラッチストローク等に基づいてHV走行用の値に調整される(HV走行用MGトルク制御)。EV走行用MGトルク制御とHV走行用MGトルク制御とでは、調整されるMGトルクの大きさが異なる。そして、「N」が選択されたこと、或いは、車両が停止したことに基づいて、M/Gが再び停止状態に維持される。
上記のように、本発明の実施形態に係る手動変速機M/Tでは、EV走行を利用した前方発進のみならず、EV走行を利用した後方発進が可能となる。これに伴い、前進用の1速用のギヤ対(具体的には、常時噛合する1速用の固定ギヤ及び1速用の遊転ギヤの組み合わせ)のみならず、後進用のギヤ対(具体的には、後進用の固定ギヤ、後進用の遊転ギヤ、及びアイドルギヤ等の組み合わせ)が廃止されている(図1等を参照)。従って、前進用の1速用のギヤ対及び後進用のギヤ対の一方又は両方を有する変速機と比べて、変速機全体がよりコンパクトに構成され得る。
Claims (6)
- 動力源として内燃機関(E/G)と電動機(M/G)とを備えた車両に適用される、トルクコンバータを備えない手動変速機(M/T)であって、
前記内燃機関から動力が入力される入力軸(Ai)と、
前記電動機から動力が入力されるとともに前記車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸(Ao)と、
運転者により操作されるシフト操作部材(SL)をシフトパターン上において前記内燃機関及び前記電動機の両方の駆動力を利用し得る状態で走行するための複数のハイブリッド走行用変速段(2速〜5速)に対応するそれぞれのハイブリッド走行シフト完了位置に移動することによって、前記入力軸と前記出力軸との間で、前記出力軸の回転速度に対する前記入力軸の回転速度の割合である変速機減速比が対応するハイブリッド走行用変速段に対応するそれぞれの値に設定される動力伝達系統を確立し、前記シフト操作部材を前記シフトパターン上において前記内燃機関及び前記電動機の駆動力のうち前記電動機の駆動力のみを利用して走行するための複数の電動機走行用変速段(EV、EV−R)に対応するそれぞれの電動機走行シフト完了位置に移動することによって、前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統を確立しない変速機変速機構であって、前記複数の電動機走行用変速段として、前進用の1つ又は複数の電動機走行用変速段と、後進用の1つ又は複数の電動機走行用変速段とを含む変速機変速機構(M1)と、
前記電動機の出力軸(Am)と前記変速機の出力軸(Ao)とが動力伝達可能に接続された接続状態と、前記電動機の出力軸(Am)と前記変速機の出力軸(Ao)とが動力伝達可能に接続されない分断状態とを選択的に実現する接続切替機構(M2)と、
を備え、
前記接続切替機構は、
前記シフト操作部材の位置が前記前進用又は後進用の電動機走行シフト完了位置にある場合には前記接続状態を常に実現し、前記シフト操作部材の位置が前記ハイブリッド走行シフト完了位置にある場合には前記分断状態を実現する場合があるように構成された、手動変速機。 - 請求項1に記載の手動変速機において、
前記接続切替機構は、
前記シフト操作部材の位置が前記ハイブリッド走行シフト完了位置にある場合には前記分断状態を常に実現するように構成された、手動変速機。 - 請求項2に記載の手動変速機において、
前記シフトパターンは、
前記入力軸と前記出力軸との間で動力伝達系統が確立されていないニュートラル状態において前記シフト操作部材の前記車両の左右方向の操作であるセレクト操作によって前記シフト操作部材が前記車両の左右方向に移動する径路である、前記車両の左右方向に延びる単一のセレクトラインと、
それぞれが前記セレクトライン上にある複数のセレクト位置のうちの対応するセレクト位置から前記シフト操作部材の前記車両の前後方向の操作であるシフト操作によって前記シフト操作部材が前記車両の前後方向に移動する径路である複数のシフトラインであって、それぞれが前記対応するセレクト位置から前記車両の前後方向の一方又は両方に延びるとともにそれぞれの端部に対応するシフト完了位置がそれぞれ配置された複数のシフトラインと、
を備え、
前記変速機変速機構は、
前記複数の電動機走行用変速段として、前進用の1つの前記電動機走行用変速段と、後進用の1つの前記電動機走行用変速段とを含み、
前記前進用及び後進用の電動機走行用変速段は前記複数のセレクト位置のうち対応する共通の電動機走行用セレクト位置を有し、前記複数のシフトラインのうち前記電動機走行用セレクト位置から前記車両の前後方向の両方に延びる電動機走行用シフトラインの両端部の一方に前記前進用の電動機走行用変速段のシフト完了位置が配置され且つ前記両端部の他方に前記後進用の電動機走行用変速段のシフト完了位置が配置され、前記複数のハイブリッド走行用変速段は前記複数のセレクト位置のうち前記電動機走行用セレクト位置以外の1つ又は複数のハイブリッド走行用セレクト位置を有し、前記複数のシフトラインのうち前記1つ又は複数のハイブリッド走行用セレクト位置からそれぞれ延びる1つ又は複数のハイブリッド走行用シフトラインのそれぞれの端部に対応する前記ハイブリッド走行シフト完了位置がそれぞれ配置され、
前記変速機変速機構は、
それぞれが前記入力軸(Ai)又は前記出力軸(Ao)に相対回転不能に設けられた複数の固定ギヤであってそれぞれが前記複数のハイブリッド走行用変速段のそれぞれに対応する複数の固定ギヤ(G2i、G3i、G4i、G5i)と、
それぞれが前記入力軸又は前記出力軸に相対回転可能に設けられた複数の遊転ギヤであってそれぞれが前記複数のハイブリッド走行用変速段のそれぞれに対応するとともに対応するハイブリッド走行用変速段の前記固定ギヤと常時歯合する複数の遊転ギヤ(G2o、G3o、G4o、G5o)と、
それぞれが前記入力軸及び前記出力軸のうち対応する軸に相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に設けられた複数のスリーブであってそれぞれが前記複数の遊転ギヤのうち対応する遊転ギヤを前記対応する軸に対して相対回転不能に固定するために前記対応する遊転ギヤと係合可能な複数のスリーブ(S1、S2)と、
それぞれが前記複数のスリーブのそれぞれと連結され且つ軸方向に移動可能な複数のフォークシャフト(FS1、FS2)と、
前記シフト操作部材の前記セレクト操作によって軸方向に移動し又は軸周りに回動し且つ前記シフト操作部材の前記シフト操作によって軸周りに回動し又は軸方向に移動するシフトアンドセレクトシャフトと、
を備え、
前記セレクト操作によって前記シフト操作部材が前記1つ又は複数のハイブリッド走行用セレクト位置にあるとき、前記複数のフォークシャフトのうちから対応するフォークシャフトが選択され、前記シフト操作部材の前記シフト操作によって前記シフトアンドセレクトシャフトの側面から突出するインナレバー(IL)が前記選択されたフォークシャフトをその軸方向に押圧・移動することによって対応する前記ハイブリッド走行用変速段が達成されるように構成され、
前記セレクト操作によって前記シフト操作部材が前記電動機走行用セレクト位置にあるとき、前記複数のフォークシャフトのうちから選択されるフォークシャフトが存在せず、
前記接続切替機構は、
移動可能な移動部材であって、その位置に応じて前記分断状態と前記接続状態とが選択的に実現される移動部材(Hm)と、
前記電動機走行用セレクト位置からの前記シフト操作部材の前記シフト操作によって前記インナレバー(IL)の押圧によりその軸方向に移動する第1シャフト(FSm1)と、
前記第1シャフトと平行に配置された第2シャフトであって、前記第1シャフトの軸方向の一方側への移動に対して前記軸方向の他方側に移動するように前記第1シャフトとリンク機構(Lm)を介して連結された第2シャフト(FSm2)と、
前記シフト操作部材の位置が前記電動機走行用セレクト位置と前記前進用の電動機走行用変速段のシフト完了位置との間で移動する際には前記移動部材を前記第1シャフトと一体に連結し、前記シフト操作部材の位置が前記電動機走行用セレクト位置と前記後進用の電動機走行用変速段のシフト完了位置との間で移動する際には前記移動部材を前記第2シャフトと一体に連結する連結機構(Hm、P、Gm1、Gm2)と、
を備えた手動変速機。 - 請求項1に記載の手動変速機において、
前記接続切替機構は、
前記シフト操作部材の位置が前記ハイブリッド走行シフト完了位置にある場合、前記電動機の発熱状態に基づいて前記接続状態及び前記分断状態のうち実現される状態を選択するように構成された、手動変速機。 - 請求項4に記載の手動変速機において、
前記接続切替機構は、
前記シフト操作部材の位置が前記ハイブリッド走行シフト完了位置にある場合、前記電動機の温度が所定値未満のときには前記接続状態を実現し、前記電動機の温度が前記所定値以上のときには前記分断状態を実現するように構成された、手動変速機。 - 請求項4に記載の手動変速機において、
前記接続切替機構は、
前記シフト操作部材の位置が前記ハイブリッド走行シフト完了位置にある場合、前記複数のハイブリッド走行用変速段のうちで低速側の変速段が選択されているときには前記接続状態を実現し、前記複数のハイブリッド走行用変速段のうちで前記低速側の変速段より高速側の変速段が選択されているときには前記分断状態を実現するように構成された、手動変速機。
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