JP4012759B2 - 車両用変速機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機の駆動力を有段に変速して駆動輪に伝達する車両用変速機、特に、一般に自動ＭＴと称される車両用変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＭＴと称される車両用のマニュアル式変速機では、運転者がシフトレバーを操作してギヤチェンジ機構を機械的に作動させることにより、実際の変速動作が行われる構成になっている。また、変速比の選択は運転者が行うが、実際の変速動作は電気コントロールユニットがアクチュエータ（電動モータや油圧シリンダなど）を介して行う自動ＭＴ（マニュアルトランスミッション）或いはセミオートマチックトランスミッションと呼ばれる車両用変速機も知られている。このような自動ＭＴでは、ギヤチェンジ機構（例えばシンクロメッシュ機構）を作動させるシフトフォークを、シフトレバーではなく、電気コントロールユニットが制御するアクチュエータに連結させるようにするだけで、従来のＭＴをベースとして、すなわち従来のＭＴに用いられる構成部品の多くを流用しつつ構成することが可能である。
【０００３】
このように自動ＭＴは従来のＭＴをベースとして容易に製作可能ではあるものの、ＡＴ（オートマチックトランスミッション）に備えられているようなパーキング機構は有していないため、パーキング時において車両の駆動輪を固定する力（トルク）はクラッチを介したエンジンフリクションのみとなる。このようにエンジンフリクションのみに頼る駆動輪の固定は不充分であることから、できるだけ少ない設計変更で自動ＭＴにパーキング機構を備え付けようとする考案がこれまで種々なされており、例えば、特開２００１−１４６９６６号公報には、新たにパーキングのためのギヤ装置を組みつける構成が開示されており、特開２０００−２６４１７８号公報には、変速機の入力軸にパーキングギヤを形成する構成が開示されている。
【０００４】
また、特開２０００−７４２１４号公報には、車両のパーキング時において、変速段を選択するシフトレバーをセレクト中間位置に位置させた状態でシフト操作することにより、異なる２つのギヤ列を同時に噛み合わせることで変速機の入力軸と出力軸とが互いにロックし合うようにする構成のパーキング装置が開示されている。このような構成では、上述の２つの公報に係るパーキング装置のように、変速機ケース等に大きな設計変更を加えることなく、従来の自動ＭＴにパーキング機能を付加することできるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２０００−７４２１４号公報に係るパーキング装置では、▲１▼入力軸と出力軸とを連結する２つのギヤ列の選択は全く任意というわけではなく、シフトレバーにより同時にセレクトできる組み合わせのものに限定される、▲２▼二組同時に行うシンクロメッシュ機構とギヤとの結合がうまくいかず、なかなかパーキング状態にできない場合がある、▲３▼シフトレバーをＰレンジからＤレンジ等へシフト操作する際には、結合していたシンクロメッシュ機構とギヤとの係合を解除する必要があるが、これを二組同時に行う必要があるため、シフトレバーの操作に大きな力を必要とする、などの不都合な点があった。このうち▲１▼及び▲２▼は車両を迅速にパーキング状態にできないという問題を生じ、▲３▼はシフトレバーの操作がしにくく操作性が良好でないという問題を生じる結果となっていた。
【０００６】
ここで、上記▲２▼のケースについて図１１を用いて少し詳細に説明すると、以下のようになる。図１１は、クラッチ１０２を介してエンジン１０１の動力が伝達される車両用変速機１１０の概略構成図である。クラッチ１０２に繋がる入力軸１１１と、図示しない駆動輪に繋がる出力軸１１２とは平行に配置されており、これら両軸１１１，１１２は低速側の第１ギヤ列１２０と高速側の第２ギヤ列１３０とを介して動力伝達が可能になっている。ここでは低速側のギヤ列（第１ギヤ列１２０）と高速側のギヤ列（第２ギヤ列１３０）との２つのギヤ列のみを示すが、これは一例であり、実際にはこれよりも多いギヤ列を有していてもよい。第１ギヤ列１２０は入力軸１１１上を空転する第１入力ギヤ１２１と出力軸１１２上に固定された第１出力ギヤ１２２とからなり、第２ギヤ列１３０は入力軸１１１上を空転する第２入力ギヤ１３１と出力軸１１２上に固定された第２出力ギヤ１３２とからなる。第１入力ギヤ１２１は入力軸１１１上に設けられた第１シンクロメッシュ機構１４１を介して入力軸１１１に結合され、第２入力ギヤ１３１は入力軸１１１上に設けられた第２シンクロメッシュ機構１４２を介して入力軸１１１に結合される。これら両シンクロメッシュ機構１４１，１４２はそれぞれが有するスリーブ１５１，１５２に設けられたスプライン（図示せず）を両入力ギヤ１２１，１３１に設けられたスプライン（図示せず）に係合させることにより入力軸１１１と入力ギヤ１２１，１３１とを結合させる。
【０００７】
このような構成を有した車両用変速機１１０に上記特開２０００−７４２１４号公報に係るパーキング装置が適用されているとすると、車両のパーキング時においてシフトレバーが操作された場合、第１シンクロメッシュ機構１４１のスリーブ１５１のスプライン歯１６１が第１入力ギヤ１２１のスプライン歯１７１にぶつかると同時に、第２シンクロメッシュ機構１４２のスリーブ１５２のスプライン歯１６２が第２入力ギヤ１２２のスプライン歯１７２にぶつかることとなる。このとき第１入力ギヤ１２１のスプライン歯１７１は第１シンクロメッシュ機構１４１のスリーブ１５１のスプライン歯１６１より図中の矢印Ａの方向への力を受け、第２入力ギヤ１２２のスプライン歯１７２は第２シンクロメッシュ機構１４２のスリーブ１５２のスプライン歯１６２より図中の矢印Ｂの方向への力を受ける。このため入力軸１１１は相異なる方向へ捻られることとなり、両シンクロメッシュ機構１４１，１４２のスリーブ１５１，１５２のスプラインを同時に両入力ギヤ１２１，１３１のスプラインと係合させることは大変困難となる。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、従来のＭＴから大きな設計変更をすることなくパーキング機構を付加できるとともに、走行レンジからパーキングレンジへ、或いはパーキングレンジから走行レンジへのシフトレバーの操作が容易であり、しかも駆動輪のロックを迅速かつ確実に行うことが可能な構成の車両用変速機を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両用変速機は、原動機（例えば、実施形態におけるエンジン１）の駆動力を有段に変速して駆動輪に伝達する車両用変速機であって、原動機に繋がる入力部材（例えば、実施形態における入力軸１１）と、駆動輪に繋がる出力部材（例えば、実施形態における出力軸１２）と、入力部材と出力部材との間に並列に設けられた変速比の異なる複数のギヤ列（例えば、実施形態における第１〜第６速ギヤ列ＧＰ１〜ＧＰ６及び後進ギヤ列ＧＲＴ）と、複数のギヤ列の中の任意のギヤ列により入力部材と出力部材を連結する複数のメカニカルクラッチ機構（例えば、実施形態における第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４、第１〜第４シフトフォークＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４及び第１〜第３シンクロメッシュ機構Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）と、複数のメカニカルクラッチ機構のうち少なくとも２つを独立して作動させることが可能な制御手段（例えば、実施形態における電気コントロールユニット３０およぴ第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）と、走行レンジ及びパーキングレンジを含む複数のレンジの中から一つのレンジを選択するシフト操作を行うレンジ選択手段（例えば、実施形態におけるシフトレバー１７）とを備え、制御手段は、レンジ選択手段が複数のレンジのうちのパーキングレンジ以外のレンジからパーキングレンジへシフト操作されたとき、先ず複数のギヤ列の中の第１の変速比を有するギヤ列を介して入力部材と出力部材が連結されるように複数のメカニカルクラッチ機構のうちの第 1 のメカニカルクラッチ機構を作動させる制御を行い、第 1 のメカニカルクラッチ機構の作動が完了した後、続いて複数のギヤ列の中の第２の変速比を有するギヤ列を介して入力部材と出力部材が連結されるように複数のメカニカルクラッチ機構のうちの第２のメカニカルクラッチ機構を作動させる制御を行い、第２のメカニカルクラッチ機構の作動が完了したときに作動制御を終了し、第２のメカニカルクラッチ機構の作動が完了しないときには、第２のメカニカルクラッチ機構に代えて、複数のギヤ列の中の第３の変速比を有するギヤ列を介して入力部材と出力部材が連結されるように複数のメカニカルクラッチ機構のうちの第３のメカニカルクラッチ機構を作動させる制御を行うように構成されている。
【００１０】
本発明に係る車両用変速機では、車両のパーキング時には、メカニカルクラッチ機構を介して、入力部材と出力部材が変速比の異なる２つのギヤ列により連結される構成となっており、パーキング状態の車両の駆動輪にトルクが入力された場合、入力部材と出力部材とはそのトルクより発生する循環トルクにより互いにロックし合うこととなる。このため駆動輪はロックされて車両は動かず、パーキング機構としての効果が得られる。また、ここで、上記変速比の異なる２つのギヤ列による入力部材と出力部材の連結を同時に行うのではなく、時間をずらして順に連結するようにすることにより、従来得られなかった確実な入力部材と出力部材の連結、ひいては確実な駆動輪のロックを行うことができる。また、このような構成の車両用変速機は、従来の自動ＭＴに大きな設計変更を加えることなく容易に製造することができるので、製造コストの増大を押さえつつ、パーキング時の安全性の飛躍的な向上を図ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る車両用変速機においては、上記二つの変速比に対応するギヤ列は、最高速段の変速比に対応するギヤ列と最低速段の変速比に対応するギヤ列であることが好ましい。或いは、上記二つの変速比に対応するギヤ列は、前進段と後進段であることが好ましい。このような構成であれば、パーキング時に出力部材と入力部材との間を循環する循環トルクの大きさは小さくて済むので、車両のパーキング時において入力側及び出力側の変速ギヤに作用する負荷を最大限に小さくすることができる。特に、後者の場合（二つのギヤ列が前進段と後進段との組み合わせである場合）には、車両のパーキング時に出力部材と入力部材との間を循環する上記循環トルクの大きさを小さくすることができるうえ、レンジ選択手段をパーキングレンジより走行レンジ（例えばＤ，Ｒ）へシフト操作して走行状態に移ろうとするときには、一方側のギヤ列による入力部材と出力部材の連結を解除するだけでよいため、スムーズな発進が可能となる。
【００１２】
更に、本発明に係る車両用変速機においては、上記制御手段は、レンジ選択手段がパーキングレンジから他のレンジへシフト操作されたとき、上記二つの変速比に対応するギヤ列の解除を順に行うことが好ましい。このような構成であれば、車両のパーキング状態を解除する際、２つのギヤ列による入力部材と出力部材との連結を容易に解除することができるので、駆動輪の容易かつ迅速なロック解除を行うことが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。図１及び図２は、本発明の一実施形態に係る車両用変速機の概略構成を示している。この車両用変速機（以下、単に変速機という）１０は、原動機としてのエンジン１の回転駆動力（トルク）を変速して駆動輪Ｗ，Ｗに伝達するものであり、エンジン１と入力軸１１とを断続（接続又は遮断）する発進用のクラッチ２と、このようなクラッチ２の動力断続動作や変速機１０の変速動作などの制御を行う電気コントロールユニット（ＥＣＵ）３０を備えている。
【００１４】
クラッチ２は、エンジン１のクランク軸１ａに連結されたフライホイール１ｂと変速機１０との間に順に配置された、フリクションディスク３、プレッシャディスク４及びダイヤフラムスプリング５を備えている。フリクションディスク３は、変速機１０の入力軸１１の一端部に固定されている。ダイヤフラムスプリング５の中央部はクラッチカバー６に支持され、内端部は、変速機１０の入力軸１１に対して摺動自在のレリーズベアリング７に連結されている。また、ダイヤフラムスプリング５の外端部はプレッシャディスク４に当接し、これをフリクションディスク３側に付勢している。レリーズベアリング７には、レリーズフォーク８の一端部が連結されている。このレリーズフォーク８は、その中間部で支点８ａに回動自在に支持されるとともに、他端部には発進アクチュエータ９が連結されている。
【００１５】
以上の構成により、発進アクチュエータ９が作動していない状態ではダイヤフラムスプリング５の付勢力により、フリクションディスク３がプレッシャディスク４とフライホイール１ｂとの間に挟持されることで、変速機１０の入力軸１１が、フリクションディスク３及びフライホイール１ｂを介して、エンジン１のクランク軸１ａに接続され、クラッチ２は接続状態となる。一方、発進アクチュエータ９が作動すると、レリーズフォーク８が支点８ａを中心として図２の反時計回り方向に回動するのに伴い、レリーズベアリング７がダイヤフラムスプリング５を押圧し、プレッシャディスク４から離れるように弾性変形させることによってフリクションディスク３の挟持が解かれることで、変速機１０の入力軸１１とエンジン１のクランク軸１ａとの間が遮断され、クラッチ２は遮断状態になる。
【００１６】
なお、発進アクチュエータ９は油圧式又は電気式のものであり、その作動は、電気コントロールユニット３０からの制御信号によって油圧若しくは電気作動装置９ａを介して制御される。
【００１７】
変速機１０は、入力軸（メインシャフト）１１、出力軸（カウンタシャフト）１２、前進用の第１〜第６速ギヤ列ＧＰ１〜ＧＰ６、後進ギヤ軸１３及び後進ギヤ列ＧＲＴを備えている。これら入力軸１１、出力軸１２及び後進ギヤ軸１３は互いに平行になるように配設されており、これらの軸１１，１２，１３上には、エンジン１側から順に並んで、第１速ギヤ列ＧＰ１、後進ギヤ列ＧＲＴ、第２速ギヤ列ＧＰ２、第３速ギヤ列ＧＰ３、第５速ギヤ列ＧＰ５、第４速ギヤ列ＧＰ４及び第６速ギヤ列ＧＰ６が配設されている。
【００１８】
第１速ギヤ列ＧＰ１は、入力軸１１上に設けられた第１速入力ギヤＧＩ１と、出力軸１２上に設けられた第１速出力ギヤＧＯ１とから構成されており、第２速ギヤ列ＧＰ２は、入力軸１１上に設けられた第２速入力ギヤＧＩ２と、出力軸１２上に設けられた第２速出力ギヤＧＯ２とから構成されている。第３速ギヤ列ＧＰ３は、入力軸１１上に設けられた第３速入力ギヤＧＩ３と、出力軸１２上に設けられた第３速出力ギヤＧＯ３とから構成されており、第５速ギヤ列ＧＰ５は、入力軸１１上に設けられた第５速入力ギヤＧＩ５と、出力軸１２上に設けられた第５速出力ギヤＧＯ５とから構成されている。
【００１９】
また、第４速ギヤ列ＧＰ４は、入力軸１１上に設けられた第４速入力ギヤＧＩ４と、出力軸１２上に設けられた第４速出力ギヤＧＯ４とから構成されており、第６速ギヤ列ＧＰ６は、入力軸１１上に設けられた第６速入力ギヤＧＩ６と、出力軸１２上に設けられた第６速出力ギヤＧＯ６とから構成されている。各ギヤ列を構成する入力ギヤと出力ギヤは常時噛合しており、変速段が高いほど小さい変速比（ギヤ比）に設定されている。また、後進ギヤ列ＧＲＴは、入力軸１１に設けられた後進入力ギヤＧＩＲと、出力軸１２に設けられた後進出力ギヤＧＯＲと、後進ギヤ軸１３に設けられた後進中間ギヤＧＭＲとから構成されている。
【００２０】
第１速入力ギヤＧＩ１と第２速入力ギヤＧＩ２は入力軸１１と一体に回転するように取り付けられており、第１速出力ギヤＧＯ１と第２速出力ギヤＧＯ２は出力軸１２上で空転するように取り付けられている。出力軸１２上の第１速出力ギヤＧＯ１と第２速出力ギヤＧＯ２との間の位置には第１シンクロメッシュ機構Ｓ１が設けられており、この第１シンクロメッシュ機構Ｓ１のスリーブＳＶ１を第１シフトフォークＳＦ１により出力軸１２の軸方向に移動させてスリーブＳＶ１の内周面に形成されたスプライン（図示せず）と第１速出力ギヤＧＯ１の外周面に形成されたスプライン（図示せず）若しくは第２速出力ギヤＧＯ２の外周面に形成されたスプライン（図示せず）と嵌合させることにより、そのギヤと出力軸１２とを結合させることができるようになっている。
【００２１】
ここで、第１速出力ギヤＧＯ１と出力軸１２とが結合されれば、入力軸１１の動力は第１速ギヤ列ＧＰ１（第１速入力ギヤＧＩ１及び第１速出力ギヤＧＯ１）を介して出力軸１２に伝達されるので変速機１０は第１速変速状態となり、第２速出力ギヤＧＯ２と出力軸１２とが結合されれば、入力軸１１の動力は第２速ギヤ列ＧＰ２（第２速入力ギヤＧＩ２及び第２速出力ギヤＧＯ２）を介して出力軸１２に伝達されるので変速機１０は第２速変速状態となる。なお、第１シンクロメッシュ機構Ｓ１を移動させる第１シフトフォークＳＦ１は、第１電動モータＭ１を介して電気コントロールユニット３０により駆動される。
【００２２】
第３速入力ギヤＧＩ３と第５速入力ギヤＧＩ５は入力軸１１上で空転するように取り付けられており、第３速出力ギヤＧＯ３と第５速出力ギヤＧＯ５は出力軸１２と一体に回転するように取り付けられている。入力軸１１上の第３速入力ギヤＧＩ３と第５速入力ギヤＧＩ５との間の位置には第２シンクロメッシュ機構Ｓ２が設けられており、この第２シンクロメッシュ機構Ｓ２のスリーブＳＶ２を第２シフトフォークＳＦ２により入力軸１１の軸方向に移動させてスリーブＳ２の内周面に形成されたスプライン（図示せず）を第３速入力ギヤＧＩ３の外周面に形成されたスプライン（図示せず）若しくは第５速入力ギヤＧＩ５の外周面に形成されたスプライン（図示せず）と嵌合させることにより、そのギヤと入力軸１１とを結合させることができるようになっている。
【００２３】
ここで、第３速入力ギヤＧＩ３と入力軸１１とが結合されれば、入力軸１１の動力は第３速ギヤ列ＧＰ３（第３速入力ギヤＧＩ３及び第３速出力ギヤＧＯ３）を介して出力軸１２に伝達されるので変速機１０は第３速変速状態となり、第５速入力ギヤＧＩ５と入力軸１１とが結合されれば、入力軸１１の動力は第５速ギヤ列ＧＰ５（第５速入力ギヤＧＩ５及び第５速出力ギヤＧＯ５）を介して出力軸１２に伝達されるので変速機１０は第５速変速状態となる。なお、第２シンクロメッシュ機構Ｓ２を移動させる第２シフトフォークＳＦ２は、第２電動モータＭ２を介して電気コントロールユニット３０により駆動される。
【００２４】
第４速入力ギヤＧＩ４と第６速入力ギヤＧＩ６は入力軸１１上で空転するように取り付けられており、第４速出力ギヤＧＯ４と第６速出力ギヤＧＯ６は出力軸１２と一体に回転するように取り付けられている。入力軸１１上の第４速入力ギヤＧＩ４と第６速入力ギヤＧＩ６との間の位置には第３シンクロメッシュ機構Ｓ３が設けられており、この第３シンクロメッシュ機構Ｓ３のスリーブＳＶ３を第３シフトフォークＳＦ３により入力軸１１の軸方向に移動させてスリーブＳＶ３の内周面に形成されたスプライン（図示せず）を第４速入力ギヤＧＩ４の外周面に形成されたスプライン（図示せず）若しくは第６速入力ギヤＧＩ６の外周面に形成されたスプライン（図示せず）と嵌合させることにより、そのギヤと入力軸１１とを結合させることができるようになっている。
【００２５】
ここで、第４速入力ギヤＧＩ４と入力軸１１とが結合されれば、入力軸１１の動力は第４速ギヤ列ＧＰ４（第４速入力ギヤＧＩ４及び第４速出力ギヤＧＯ４）を介して出力軸１２に伝達されるので変速機１０は第４速変速状態となり、第６速入力ギヤＧＩ６と入力軸１１とが結合されれば、入力軸１１の動力は第６速ギヤ列ＧＰ６（第６速入力ギヤＧＩ６及び第６速出力ギヤＧＯ６）を介して出力軸１２に伝達されるので変速機１０は第６速変速状態となる。なお、第３シンクロメッシュ機構Ｓ３を移動させる第３シフトフォークＳＦ３は、第３電動モータＭ３を介して電気コントロールユニット３０により駆動される。
【００２６】
後進入力ギヤＧＩＲは入力軸１１と一体に回転するように設けられており、後進出力ギヤＧＯＲは出力軸１２と一体に回転するように設けられている。また、後進中間ギヤＧＭＲは後進ギヤ軸１３上で空転するように取り付けられるとともに、第４シフトフォークＳＦ４により後進ギヤ軸１３上を軸方向に移動させることができるようになっており、この後進中間ギヤＧＭＲを図１に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に移動させることにより、後進中間ギヤＧＭＲを後進入力ギヤＧＩＲ及び後進出力ギヤＧＯＲと噛合させることができる。このとき入力軸１１の動力は後進ギヤ列ＧＲＴ（後進入力ギヤＧＩＲ、後進中間ギヤＧＭＲ及び後進出力ギヤＧＯＲ）を介して出力軸１２に伝達され、変速機１０は後進変速状態となる。なお、後進中間ギヤＧＭＲを後進ギヤ軸１３上で移動させる第４シフトフォークＳＦ４は、第４電動モータＭ４を介して電気コントロールユニット３０により駆動される。
【００２７】
また、出力軸１２上にはファイナル入力ギヤ１４が一体に設けられており、このファイナル入力ギヤ１４は、ディファレンシャル機構１５のファイナル出力ギヤ１５ａと常時噛み合っている。したがって、エンジン１の駆動力は変速機１０により所要の変速比で変速された後、出力軸１２よりディファレンシャル機構１５を介して駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。
【００２８】
車両の運転席には運転者がシフト操作を行ってレンジの選択を行うシフトレバーが設けられており、ステアリングホイール（いわゆるハンドル）の裏面には変速機１０のギヤチェンジ（シフトアップ及びシフトダウン）の操作を行うための変速スイッチ（図示せず）が設けられている。運転者は、シフトレバー１７のシフト操作により、Ｄ（前進走行）レンジ、Ｒ（後進）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｐ（パーキング）レンジの中から任意のレンジを選択することができる。また、運転者はシフトレバー１７がＤレンジに入れられている状態で上記変速スイッチを操作することにより、走行状態に応じた任意のギヤチェンジ操作を行うことができる。
【００２９】
電気コントロールユニット３０はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ及びＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）等を備えて構成され、上記シフトレバー１７及び変速スイッチの操作状態に応じて変速機１０のギヤチェンジ、すなわち第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の作動制御を行う。
【００３０】
電気コントロールユニット３０は、選択レンジ検出センサ３１により検出された選択レンジ（シフトレバー１７により選択されているレンジ）、変速段検出センサ３２により検出された変速スイッチの操作状態、クラッチ断続検出センサ３３により検出されたクラッチ２の断続状態、エンジン回転数検出センサ３４により検出されたエンジン１の回転数、車速センサ３５により検出された車両の速度等に応じ、発進アクチュエータ９の動作及び変速機１０の変速動作（第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の動作）制御を行う。また、電気コントロールユニット３０には、第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４により駆動された第１〜第４シフトフォークＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４の駆動位置を検出する第１〜第４シフトフォーク位置センサＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４からの検出情報が入力されるようになっており、電気コントロールユニット３０はこれら第１〜第４シフトフォーク位置センサＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４からの検出情報に基づいて、現在どのギヤがどの軸と結合状態になっているかを検知することができる。
【００３１】
ここで、第１電動モータＭ１は、電気コントロールユニット３０から中立位置信号を受けているときには第１シフトフォークＳＦ１をニュートラル位置、すなわち第１シンクロメッシュ機構Ｓ１のスリーブＳＶ１を第１速出力ギヤＧＯ１と第２速出力ギヤＧＯ２のいずれとも係合させていない状態の位置に位置させ、電気コントロールユニット３０から第１シフト信号を受けているときには第１シフトフォークＳＦ１を第１シフト位置、すなわち第１シンクロメッシュ機構Ｓ１のスリーブＳＶ１を第１速出力ギヤＧＯ１と係合させた状態の位置に位置させる。また、電気コントロールユニット３０から第２シフト信号を受けているときには第１シフトフォークＳＦ１を第２シフト位置、すなわち第１シンクロメッシュ機構Ｓ１のスリーブＳＶ１を第２速出力ギヤＧＯ２と係合させた状態の位置に位置させる。
【００３２】
また、第２電動モータＭ２は、電気コントロールユニット３０から中立位置信号を受けているときには第２シフトフォークＳＦ２をニュートラル位置、すなわち第２シンクロメッシュ機構Ｓ２のスリーブＳＶ２を第３速入力ギヤＧＩ３と第５速入力ギヤＧＩ５のいずれとも係合させていない状態の位置に位置させ、電気コントロールユニット３０から第１シフト信号を受けているときには第２シフトフォークＳＦ２を第１シフト位置、すなわち第２シンクロメッシュ機構Ｓ２のスリーブＳＶ２を第３速入力ギヤＧＩ３と係合させた状態の位置に位置させる。また、電気コントロールユニット３０から第２シフト信号を受けているときには第２シフトフォークＳＦ２を第２シフト位置、すなわち第２シンクロメッシュ機構Ｓ２のスリーブＳＶ２を第５速入力ギヤＧＩ５と係合させた状態の位置に位置させる。
【００３３】
また、第３電動モータＭ３は、電気コントロールユニット３０から中立位置信号を受けているときには第３シフトフォークＳＦ３をニュートラル位置、すなわち第３シンクロメッシュ機構Ｓ３のスリーブＳＶ３を第４速入力ギヤＧＩ４と第６速入力ギヤＧＩ６のいずれとも係合させていない状態の位置に位置させ、電気コントロールユニット３０から第１シフト信号を受けているときには第３シフトフォークＳＦ３を第１シフト位置、すなわち第３シンクロメッシュ機構Ｓ３のスリーブＳＶ３を第４速入力ギヤＧＩ４と係合させた状態の位置に位置させる。また、電気コントロールユニット３０から第２シフト信号を受けているときには第３シフトフォークＳＦ３を第２シフト位置、すなわち第３シンクロメッシュ機構Ｓ３のスリーブＳＶ３を第６速入力ギヤＧＩ６と係合させた状態の位置に位置させる。
【００３４】
また、第４電動モータＭ４は、電気コントロールユニット３０から中立位置信号を受けているときには第４シフトフォークＳＦ４をニュートラル位置、すなわち後進中間ギヤＧＭＲが後進入力ギヤＧＩＲ及び後進出力ギヤＧＯＲの双方と離間する位置に位置させる。また、電気コントロールユニット３０からシフト信号を受けているときには第４シフトフォークＳＦ４をシフト位置、すなわち後進中間ギヤＧＭＲが後進入力ギヤＧＩＲ及び後進出力ギヤＧＯＲの双方と噛合する位置に位置させる。
【００３５】
このため、電気コントロールユニット３０は、第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に図３の表に示すような組み合わせの信号を出力することにより、第１〜第６速及び後進の変速状態を得ることができる。なお、図３の表では、電気コントロールユニット３０より出力される中立位置信号を符号「Ｎ」、第１シフト信号を符号「１」、第２シフト信号を符号「２」で示している。また、後進中間ギヤＧＭＲをシフト位置に位置させるシフト信号を「Ｓ」で示している。
【００３６】
また、電気コントロールユニット３０は図３の表に示すように、車両のパーキング時、すなわち選択レンジ検出センサ３１からの検出情報に基づいて、シフトレバー１７が他のレンジからパーキングレンジへシフト操作されたことを検知したときには、第１電動モータＭ１に第１シフト信号を出力し、且つ第３電動モータＭ３に第２シフト信号を出力するようになっている。これにより車両のパーキング時には、入力軸１１と出力軸１２とは変速比の異なる２つのギヤ列（ここでは第１速ギヤ列ＧＰ１と第６速ギヤ列ＧＰ６）により連結される（動力伝達が可能な状態とされる）こととなり、パーキング状態の車両の駆動輪Ｗ，Ｗにトルクが入力された場合には、入力軸１１と出力軸１２とはそのトルクより発生する循環トルク（後述）により互いにロックし合うこととなる。このため駆動輪Ｗ，Ｗはロックされて車両は動かず、パーキング機構としての効果が得られる。
【００３７】
図４は、変速比が異なる２つのギヤ列を介して入力軸１１と出力軸１２とが連結され、これら両軸１１，１２間で動力（トルク）の伝達が可能になるようにした状態を示す変速機１０の簡略スケルトン図である。ここで、ｒ１及びｒ２は、ｒ１（低速段）≧ｒ２（高速段）の関係を有している。このような状態では、駆動輪Ｗ，Ｗから車両を動かそうとする力（入力トルクＴin）が働いたとき、駆動輪Ｗ，Ｗから出力軸１２に入ってきた入力トルクＴinは、ｒ１とｒ２のギヤ列から変速比に応じた配分で入力軸１１に伝達される。例えば、駆動輪Ｗ，Ｗから出力軸１２に入ったトルクＴinが、変速比がｒ１であるギヤ列からＴ（これを循環トルクと称する）、変速比がｒ２であるギヤ列から（Ｔin−Ｔ）に配分されて入力軸１１に伝達されるものとすると、これら両ギヤ列伝達されたトルクは入力軸１１上の点Ｐにおいて相殺されて下の式（１）が成り立つ。
【００３８】
【数１】
（Ｔin−Ｔ）／ｒ２＝−Ｔ／ｒ１ … （１）
【００３９】
式（１）より、下式（２）が導かれる。
【００４０】
【数２】

【００４１】
上式（２）より、循環トルクＴは（１−ｒ２／ｒ１）の値の絶対値が大きい程小さくなるので、ｒ１は変速比が大きい程よく、またｒ２は変速比が小さい程よいことになる。よって、変速機１０の有する複数のギヤ列のうち、最も大きい変速比のギヤ列と最も小さい変速比のギヤ列とを介して入力軸１１と出力軸１２とを連結することが好ましく、これにより循環トルクＴを小さくして、ギヤへの負担を少なくすることができる。このため本実施形態では、上記のように第１速ギヤ列ＧＰ１と第６速ギヤ列ＧＰ６とを介して入力軸１１と出力軸１２とをロックする構成としている。但し、これはより好ましい場合の一例であり、変速比の異なる２つのギヤ列により入力軸１１と出力軸１２とを連結するのであれば、その組み合わせは特に問わない。
【００４２】
また、本変速機１０では、上記変速比の異なる２つのギヤ列による入力軸１１と出力軸１２の連結は同時に行うのではなく、時間をずらして順に行うようにする。これにより、従来得られなかった確実な入力軸１１と出力軸１２との連結（ここでは、具体的には、入力ギヤ若しくは出力ギヤとこれに対応するシンクロメッシュ機構のスリーブとの係合）、ひいては確実な駆動輪のロックを行うことができる。前述の特開２０００−７４２１４号公報に示される構成では、シンクロメッシュ機構のスリーブ内周面に形成されたスプラインとギヤの外周面に形成されたスプラインとの結合が二組同時になされる必要があるが、図１１を用いて前述したように、シンクロメッシュ機構のスリーブのスプラインとギヤのスプラインとの結合を二組同時に行うことは大変困難である。そして、これら２つの係合が同時にうまくいかない場合は車両をパーキング状態にすることが難しくなる。しかし、上記構成によれば、二組のスリーブとギヤとの係合は、一つ目の係合を終了させてから二つ目を係合させればよいため、２つの係合ともスムーズに行うことができる。これは、一つ目のスリーブを対応するギヤに係合させ、続いて二つ目のスリーブを対応するギヤ側に動かしたときに、係合し終わった一つ目のスリーブ及びギヤのバックラッシ（すなわち遊び）によって二つ目のスリーブがギヤと係合するときの噛み合い代が増えること等による。
【００４３】
このように本車両用変速機１０では、車両のパーキング時には、入力軸１１と出力軸１２がメカニカル機構、すなわち入力軸１１と出力軸１２との間に設けられた複数のギヤ列（第１速〜第６速ギヤ列ＧＰ１，ＧＰ２，ＧＰ３，ＧＰ４，ＧＰ５，ＧＰ６及び後進ギヤ列ＧＲＴ）の中の任意のギヤ列により両軸１１，１２を連結する機構（ここでは第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４、第１〜第４シフトフォークＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４及び第１〜第３シンクロメッシュ機構Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）を介して、変速比の異なる２つのギヤ列により連結されるようになっている。そして、上記変速比の異なる２つのギヤ列による入力軸１１と出力軸１２の連結を、時間をずらして順に行うようにすることにより、両軸１１，１２の連結を確実かつ迅速に行うことができるようになっている。また、このような構成の車両用変速機は、従来の自動ＭＴに大きな設計変更を加えることなく容易に製造することができるので、製造コストの増大を押さえつつ、パーキング時の安全性の飛躍的な向上を図ることができる。
【００４４】
図５〜図１０は、本発明に係る車両用変速機を備えた車両において、シフトレバー１７の操作等がなされたときに、電気コントロールユニット３０がこれに対応して行う制御の流れの一例を示したフローである。
【００４５】
図５は、シフトレバー１７がＤ，Ｎ又はＲレンジからＰレンジへシフトされた場合における電気コントロールユニット３０が行う制御の例である。電気コントロールユニット３０は、シフトレバー１７がＤ，Ｎ又はＲレンジからＰレンジへシフトされたことを選択レンジ検出センサ３１からの検出情報により検知した場合には、先ずクラッチ２を遮断状態にするクラッチ遮断信号を出力し（ステップＳ１１）、続いてクラッチ断続検出センサ３３からの検出情報に基づいて、クラッチ２が実際に遮断状態になっているか否かの判断を行う（ステップＳ１２）。ここで、クラッチ２が遮断状態になっていないと判断した場合にはステップＳ１１に戻り、改めてクラッチ遮断信号を出力する。
【００４６】
一方、ステップＳ１２において、クラッチ２が遮断状態になっていると判断した場合には、続いて、車速センサ３５により検出される車速の情報に基づいて、車速が予め定めた所定の微小速度Ｖ１（例えば１０ｋｍ／ｈ）以下であるか否かの判断を行い（ステップＳ１３）、車速が所定の微小速度Ｖ１以下でないと判断した場合にはこの判断を継続して行う。一方、ステップＳ１３において、車速が所定の微小速度Ｖ１であると判断した場合には、第６速入力ギヤＧＩ６を入力軸１１と結合させる（第３シンクロメッシュ機構Ｓ３のスリーブＳＶ３を第６速入力ギヤＧＩ６と結合させる）６速ギヤ結合信号を出力する（ステップＳ１４）。なお、これは、第３電動モータＭ３に第２シフト信号を出力することに等しい。
【００４７】
続いて、第３シフトフォーク位置センサＰＳ３からの出力に基づいて、第６速入力ギヤＧＩ６が入力軸１１と結合した状態になっているか否かの判断を行い（ステップＳ１５）、第６速入力ギヤＧＩ６が入力軸１１と結合した状態になっていないと判断した場合には、ステップＳ１４に戻って改めて６速ギヤ結合信号を出力する。一方、ステップＳ１５において、第６速入力ギヤＧＩ６が入力軸１１と結合した状態になっていると判断した場合には、続いて、第１速出力ギヤＧＯ１を出力軸１５と結合させる（第１シンクロメッシュ機構Ｓ１のスリーブＳＶ１を第１速出力ギヤＧＯ１と結合させる）１速ギヤ結合信号を出力する（ステップＳ１６）。なお、これは第１電動モータＭ１に第１シフト信号を出力することに等しい。
【００４８】
続いて、第１シフトフォーク位置センサＰＳ１からの出力に基づいて、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっているか否かの判断を行い（ステップＳ１７）、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっていないと判断した場合には、ステップＳ１６に戻って改めて１速ギヤ結合信号を出力する。一方、ステップＳ１７において、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっていると判断した場合には、一連の制御を終了する。
【００４９】
電気コントロールユニット３０が行うこのような制御により、入力軸１１と出力軸１２とは、変速比の異なる２つのギヤ列（ここでは第１速ギヤ列ＧＰ１と第６速ギヤ列ＧＰ６）により連結される。ここで、図５のフローにおいては、車速が所定の微小速度以下になった後、先ず、第３シンクロメッシュ機構Ｓ３のスリーブＳＶ３を第６速入力ギヤＧＩ６に結合（入力軸１１と第６速入力ギヤＧＩ６とを結合）させ、その後に第１シンクロメッシュ機構Ｓ１のスリーブＳＶ１を第１速出力ギヤＧＯ１に結合（出力軸１２と第１速出力ギヤＧＯ１とを結合）させる順序をとっているが、これは一例であり、逆の順序であっても構わない。また、前述したように、第１速ギヤ列ＧＰ１と第６速ギヤ列ＧＰ６との組み合わせは一例であり、その他の２つギヤ列の組み合わせであっても構わない。例えば、後述するように、第１速ギヤ列と後進ギヤ列の組み合わせであってもよい。また、２つのギヤ列に限られず、その他複数（３つ以上）のギヤ列を組み合わせてもよい。
【００５０】
図６は、シフトレバー１７がＤ，Ｎ又はＲレンジからＰレンジへシフトされた場合における電気コントロールユニット３０が行う制御の別の例である。この例では、図５に示すフローにおけるステップＳ１７において、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態でなっているか否かの判断を行い、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっていると判断した場合に一連の制御を終了するのは同じであるが、ステップＳ１７において、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっていないと判断した場合の処理が異なる。すなわち、ステップＳ１７において、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっていないと判断した場合にはステップＳ１６に戻るのではなく、図６に示すように、位相合わせ制御のサブルーチンに入る（ステップＳ１８）。
【００５１】
図７に示すように、この位相合わせのサブルーチンでは、先ず、ステップＳ１６で出力した１速ギヤ結合信号をキャンセルし（ステップＳ１８−１）、続いて第２速出力ギヤＧＯ２を出力軸１５と結合させる（第１シンクロメッシュ機構Ｓ１のスリーブＳＶ１を第２速出力ギヤＧＯ２と結合させる）２速ギヤ結合信号を出力する（ステップＳ１８−２）。そして、第１シフトフォーク位置センサＰＳ１からの出力に基づいて、第２速出力ギヤＧＯ２が出力軸１２と結合した状態になっているか否かの判断を行い（ステップＳ１８−３）、第２速出力ギヤＧＯ２が出力軸１２と結合した状態になっていると判断した場合には、このサブルーチンを終了してメインルーチン（図６のルーチン）に復帰する。
【００５２】
一方、ステップＳ１８−３において、第２速出力ギヤＧＯ２が出力軸１２と結合した状態になっていないと判断した場合には、ステップＳ１８−２で出力した２速ギヤ結合信号をキャンセルし（ステップＳ１８−４）、続いて第３速入力ギヤＧＩ３を入力軸１４と結合させる（第２シンクロメッシュ機構Ｓ２のスリーブＳＶ２を第３速入力ギヤＧＩ３と結合させる）３速ギヤ結合信号を出力する（ステップＳ１８−５）。そして、第２シフトフォーク位置センサＰＳ２からの出力に基づいて、第３速入力ギヤＧＩ３が入力軸１１と結合した状態になっているか否かの判断を行い（ステップＳ１８−６）、第３速入力ギヤＧＩ３が入力軸１１と結合した状態になっていると判断した場合には、このサブルーチンを終了してメインルーチンに復帰する。
【００５３】
一方、ステップＳ１８−６において、第３速入力ギヤＧＩ３が入力軸１１と結合した状態になっていないと判断した場合には、ステップＳ１８−５で出力した３速ギヤ結合信号をキャンセルし（ステップＳ１８−７）、続いて第５速入力ギヤＧＩ５を入力軸１４と結合させる（第３シンクロメッシュ機構Ｓ３のスリーブＳＶ３を第５速入力ギヤＧＩ５と結合させる）５速ギヤ結合信号を出力する（ステップＳ１８−８）。そして、第２シフトフォーク位置センサＰＳ２からの出力に基づいて、第５速入力ギヤＧＩ５が入力軸１１と結合した状態になっているか否かの判断を行い（ステップＳ１８−９）、第５速入力ギヤＧＩ５が入力軸１１と結合した状態になっていると判断した場合には、このサブルーチンを終了してメインルーチンに復帰し、一連の制御が終了する。
【００５４】
この別例に示す制御では、入力軸１１と出力軸１２とを連結する変速比の異なる２つのギヤ列を第１速ギヤ列ＧＰ１と第６速ギヤ列ＧＰ６とに限定することなく、始めに第６速入力ギヤＧＩ６を入力軸１１に結合させた後は、第１速出力ギヤＧＯ１と出力軸１１、第２速出力ギヤＧＯ２と出力軸１１、第３速入力ギヤＧＩ３と入力軸１２と、第５速入力ギヤＧＩ５と入力軸１２、と順に結合を試みてみて、両者の位相が合ってその結合がスムーズにいくものがあれば、その結合したギヤ列を用いて入力軸１１と出力軸１２とを連結させるものとなっている。このような構成であれば、駆動輪Ｗ，Ｗのロック作動をより確実にできる。なお、この順は一例であり、どのような順番であってもよい。また、第４速入力ギヤＧＩ４と入力軸１１との結合（第３シンクロメッシュ機構Ｓ３のスリーブＳＶ３と第４速入力ギヤＧＩ４との結合）が試みられないのは、第３シンクロメッシュ機構Ｓ３は既に第６速入力ギヤＧＩ６と結合されているからである。
【００５５】
また、図６及び図７のフローに示す制御のように、シンクロメッシュ機構のスリーブとギヤとの結合を順に試みていき、その結合がスムーズにいったものを有効とするのではなく、入力軸１１と出力軸１２、及びこれら軸１１，１２と結合されるべきギヤの位相を検出しておき、ギヤとシンクロメッシュ機構との位相差が合って結合が確実になされるものを見つけ出してそれを結合するようにしてもよい。このようにすれば、駆動輪Ｗ，Ｗのロック作動をより早く終了させることが可能となる。
【００５６】
図８は、シフトレバー１７がＰレンジからＤ（若しくはＲ）レンジへシフトされた場合に、電気コントロールユニット３０が行う制御の例である。電気コントロールユニット３０は、シフトレバー１７がＰレンジからＤ（或いはＲ）レンジへシフトされたことを選択レンジ検出センサ３１からの検出情報により検知した場合には、先ずクラッチ２を遮断状態にするクラッチ遮断信号を出力し（ステップＳ２１）、続いてクラッチ断続検出センサ３３からの検出情報に基づいて、クラッチ２が実際に遮断状態になっているか否かの判断を行う（ステップＳ２２）。ここで、クラッチ２が遮断状態になっていないと判断した場合にはステップＳ２１に戻り、改めてクラッチ遮断信号を出力する。
【００５７】
一方、ステップＳ２２において、クラッチ２が遮断状態になっていると判断した場合には、続いて、第１速出力ギヤＧＯ１と出力軸１２との結合を解除する１速ギヤ結合解除信号をする（ステップＳ２３）。なお、これは第１電動モータＭ１をニュートラル位置に位置させる信号を出力することに等しい。続いて、第１シフトフォーク位置センサＰＳ１からの出力に基づいて、第１速出力ギヤＧＯ１と出力軸１２との結合が解除されている（第１電動モータＭ１がニュートラル位置に位置している）か否かの判断を行う（ステップＳ２４）。ここで、第１速出力ギヤＧＯ１と出力軸１２との結合が解除されていないと判断した場合にはステップＳ２３に戻り、改めて１速ギヤ結合解除信号の出力を行う。一方、ステップＳ２４において、第１速出力ギヤＧＯ１と出力軸１２との結合が解除されていると判断した場合には、続いて第６速入力ギヤＧＩ６と入力軸１１との結合を解除する６速ギヤ結合解除信号を出力する（ステップＳ２５）。なお、これは第３電動モータＭ３をニュートラル位置に位置させる信号を出力することに等しい。
【００５８】
続いて、第３シフトフォーク位置センサＰＳ３からの出力に基づいて、第６速入力ギヤＧＩ６と入力軸１１との結合が解除されている（第３電動モータＭ３がニュートラル位置に位置している）か否かの判断を行い（ステップＳ２６）、ここで、第６速入力ギヤＧＩ６と入力軸１１との結合が解除されていないと判断した場合にはステップＳ２５に戻り、改めて第６速ギヤ結合解除信号を出力する。一方、ステップＳ２６において、第６速入力ギヤＧＩ６と入力軸１１との結合が解除されていると判断した場合には、第１速出力ギヤＧＯ１を出力軸１２と結合させる（第１シンクロメッシュ機構Ｓ１のスリーブＳＶ１を第１速出力ギヤＧＯ１と結合させる）１速ギヤ結合信号（或いは後進ギヤ結合信号）を出力する（ステップＳ２７）。なお、これは第１電動モータＭ１に第１シフト信号を出力（或いは第４電動モータＭ４にシフト信号を出力）することに等しい。
【００５９】
続いて、第１シフトフォーク位置センサＰＳ１からの出力に基づいて、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっているか否かの判断を行い（ステップＳ２８）、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっていないと判断した場合にはステップＳ２７に戻り、改めて１速ギヤ結合信号を出力する。一方、ステップＳ２８において、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１２と結合した状態になっていると判断した場合には、一連の制御を終了する。
【００６０】
このように、本発明に係る車両用変速機においては、シフトレバー１７がＰレンジから他のレンジ（ここではＤレンジ或いはＲレンジ）へシフト操作されたときには、一の変速比に対応するギヤ列による両軸１１，１２の連結の解除が行われた後、続いて他の変速比に対応するギヤ列による両軸１１，１２の連結の解除が行われるようになっている。このため、車両のパーキング状態を解除する際、２つのギヤ列による入力軸１１と出力軸１２との連結を容易に解除することができ、したがって駆動輪Ｗ，Ｗの容易かつ迅速なロック解除を行うことが可能である。
【００６１】
なお、上記図８に示すフローにおいて、シフトレバー１７がＰレンジからＲレンジへシフトされた場合には、ステップＳ２８では 第４シフトフォーク位置センサＰＳ４からの出力に基づいて、後進中間ギヤＧＭＲが後進入力ギヤＧＩＲ及び後進出力ギヤＧＯＲとの両方との噛み合い状態になっている（第４電動モータＭ４が後進中間ギヤＧＭＲを両ギヤＧＩＲ，ＧＯＲとの噛み合い方向に移動させている）状態になっているか否かの判断を行い、後進中間ギヤＧＭＲが両ギヤＧＩＲ，ＧＯＲとの噛み合い状態になっていないと判断した場合にはステップＳ２７に戻り、改めて後進ギヤ結合信号を出力する。一方、ステップＳ２８において、後進中間ギヤＧＭＲが両ギヤＧＩＲ，ＧＯＲとの噛み合い状態になっていると判断した場合には、一連の制御を終了する。
【００６２】
図９はエンジン１を停止する操作（イグニッションオフ操作）が行われた場合に電気コントロールユニット３０が行う制御の例である。エンジンキー（図示せず）がイグニッションオフ側に操作されると、電気コントロールユニット３０はエンジン１を停止する信号を出力し（ステップＳ３１）、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数検出センサ３４からの検出情報に基づいて、エンジン１が実際に停止状態になっているか否かの判断を行う（ステップＳ３２）。ここで、エンジン１が停止状態になっていないと判断した場合にはステップＳ３１に戻り、改めてエンジン停止信号を出力する。
【００６３】
一方、ステップＳ３２において、エンジン１が停止状態になっていると判断した場合には、クラッチ２を接続させるクラッチ接続信号を出力する（ステップＳ３３）。そして、クラッチ断続検出センサ３３からの検出情報に基づいて、クラッチ２が実際に接続状態になっているか否かの判断を行う（ステップＳ３４）。ここで、クラッチ２が接続状態になっていないと判断した場合にはステップＳ３３に戻り、改めてクラッチ接続信号を出力する。一方、ステップＳ３４において、クラッチ２が接続状態になっていると判断した場合には、一連の制御を終了する。
【００６４】
図１０はエンジンを始動する操作が行われた場合における電気コントロールユニット３０が行う制御の例である。エンジンキーがイグニッションオン側に操作されると、電気コントロールユニット３０は先ず、クラッチ２を遮断状態にするクラッチ遮断信号を出力する（ステップＳ４１）。そして、クラッチ断続検出センサ３３からの検出情報に基づいて、クラッチ２が実際に遮断状態になっているか否かの判断を行う（ステップＳ４２）。ここで、クラッチ２が遮断状態になっていないと判断した場合にはステップＳ４１に戻り、改めてクラッチ遮断信号を出力する。
【００６５】
一方、ステップＳ４２において、クラッチ２が遮断状態になっていると判断した場合には、選択レンジ検出センサ３１からの検出情報に基づいて、選択レンジがＮレンジ若しくはＰレンジであるか否かの判断を行う（ステップＳ４３）。ここで、選択レンジがＮレンジ、Ｐレンジ以外であれば終了する。選択レンジがＮレンジ若しくはＰレンジであれば、エンジン１のスターターモータ（図示せず）を始動させるスターターモータ始動信号を出力する（ステップＳ４４）。そして、エンジン回転数検出センサ３４からの検出情報に基づいてエンジン１が実際に始動状態になっているか否かの判断を行い（ステップＳ４５）、エンジン１が始動状態になっていないと判断した場合にはステップＳ４４に戻り、改めてスターターモータ始動信号を出力する。一方、ステップＳ４５において、エンジン１が始動状態になっていると判断した場合には、一連の制御を終了する。
【００６６】
上記図９のフローにおいて、エンジン１の停止後にクラッチ２を接続させる制御は、エンジン１の停止時（車両のパーキング時）にクラッチ２を接続させておく構成の場合の例を示すものであり、エンジン１の停止時にクラッチ２を遮断させておくタイプの変速機の場合には、この制御は不要となる。なお、上記説明から分かるように、本発明に係る車両用変速機では、入力軸１１と出力軸１２との間に、変速比の異なる少なくとも二つの動力伝達ギヤ列からなる複数の動力伝達経路を形成させることにより、入力軸１１と出力軸１２との間で力（トルク）を循環させて両軸１１，１２を互いにロックする構成であるので、エンジン１の停止時にクラッチ２を接続させておくか遮断させておくかは特に問題ではない。
【００６７】
次に、本発明に係る車両用変速機のもう一つの実施形態（以下、第２実施形態と称する）について説明する。図１２はこの第２実施形態に係る車両用変速機の概略構成を示すスケルトン図である。この第２実施形態に係る車両用変速機が前述の実施形態（以下、第１実施形態と称する）に係る車両用変速機と異なる部分は後進ギヤ列の構成のみであり、他の部分の説明は省略して異なる部分の説明のみを行う。後進入力ギヤＧＩＲ’は入力軸１１上で空転するように設けられており、後進出力ギヤＧＯＲ’は出力軸１２と一体回転するように設けられている。また、後進中間ギヤＧＭＲ’は後進入力ギヤＧＩＲ’及び後進出力ギヤＧＯＲ’のそれぞれと常時噛み合うように後進ギヤ軸１３’上に回転自在に設けられている。
【００６８】
入力軸１１上の後進入力ギヤＧＩＲ’の隣には後進シンクロメッシュ機構ＳＲが設けられており、この後進シンクロメッシュ機構ＳＲのスリーブＳＶＲを第４シフトフォークＳＦ４により入力軸１１の軸方向に移動させてスリーブＳＶＲの内周面に形成されたスプライン（図示せず）を後進入力ギヤＧＩＲ’の外周面に形成されたスプライン（図示せず）と嵌合させるようになっている。このとき入力軸１１の動力は後進ギヤ列ＧＲＴ’（後進入力ギヤＧＩＲ’、後進中間ギヤＧＭＲ’及び後進出力ギヤＧＯＲ’）を介して出力軸１２に伝達され、車両用変速機は後進変速状態となる。なお、後進シンクロメッシュ機構ＳＲのスリーブＳＶＲを入力軸１１上で移動させる第４シフトフォークＳＦ４は第４電動モータＭ４を介して電気コントロールユニット３０により駆動される。
【００６９】
第１電動モータＭ１、第２電動モータＭ２、第３電動モータＭ３は第１実施形態の場合と同様の作動をし、第４電動モータＭ４は、電気コントロールユニット３０から中立位置信号を受けているときには第４シフトフォークＳＦ４をニュートラル位置、すなわち後進シンクロメッシュ機構ＳＲのスリーブＳＶＲを後進入力ギヤＧＩＲ’と係合させない状態の位置に位置させ、電気コントロールユニット３０からシフト信号を受けているときには第４シフトフォークＳＦ４をシフト位置、すなわち後進シンクロメッシュ機構ＳＲのスリーブＳＶＲを後進入力ギヤＧＩＲ’と係合させた状態の位置に位置させる。この第２実施形態における車両用変速機において、第１〜第６速及び後進の変速状態を得るために電気コントロールユニット３０が第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４に出力する信号の組み合わせを図１３の表に示す（符号Ｎ、１、２については図３の場合と同じ）。なお、図１３の表では、後進シンクロメッシュ機構ＳＲのスリーブＳＶＲを後進入力ギヤＧＩＲ’と係合させる位置に位置させるシフト信号を「Ｓ」で示している。
【００７０】
また、電気コントロールユニット３０は車両のパーキング時、すなわち選択レンジ検出センサ３１からの検出信号に基づいて、シフトレバー１７が他のレンジからパーキングレンジへシフト操作されたことを検知したときには、第１電動モータＭ１に第１シフト信号を出力し、かつ第４電動モータＭ４にシフト信号を出力するようになっている（図１３における「Ｐ」レンジの欄参照）。これにより車両のパーキング時には、入力軸１１と出力軸１２とは変速比の異なる２つのギヤ列（ここでは第１速ギヤ列ＧＰ１と後進ギヤ列ＧＲＴ’）により連結されることとなり、パーキング状態の車両の駆動輪Ｗ，Ｗにトルクが入力された場合には入力軸１１と出力軸１２とはそのトルクにより発生する循環トルクによりロックし合うことになる。このため、駆動輪Ｗ，Ｗはロックされて車両は動かず、パーキング機構としての効果が得られる。
【００７１】
ここで、前述の式（２）より（１−ｒ２／ｒ１）の値の絶対値が大きいほど循環トルクＴは小さくなるので、ｒ１若しくはｒ２に対応する変速段の一方を後進段とすると、式（２）の分母は（１＋ｒ２／ｒ１）となり、分母の絶対値は前進段同士の場合よりも大きくなる。そして、ｒ１とｒ２の変速比の絶対値がほぼ等しい場合にはより良いことになる。よって、本第２実施形態に係る車両用変速機のように、後進ギヤ列ＧＲＴ’を介して行う入力軸１１と出力軸１２との連結を他のギヤ列による入力軸１１と出力軸１２との連結とは全く独立して行うことができる構成を有している場合には、車両用変速機の有する複数のギヤ列のうち、後進段の変速比の絶対値の値に最も近い値を有する前進段の変速比を選択して、これら両変速比に対応するギヤ列により入力軸１１と出力軸１２を連結するようにすることが好ましく、これにより循環トルクＴを小さくして、ギヤへの負担を少なくすることができる。通常、後進段のギヤ列の変速比は、前進段の最も大きい変速比のギヤ列（第１速）より大きいかほぼ等しいので、本第２実施形態では、第１速ギヤ列ＧＰ１と後進ギヤ列ＧＲＴ’とを介して入力軸１１と出力軸１２とを連結し、これら両軸１１，１２をロックさせる構成としている。
【００７２】
また、本第２実施形態に係る車両用変速機では、上記のように、車両のパーキング時に出力部材１２と入力部材１１との間を循環する循環トルクＴの大きさを小さくすることができるうえ、シフトレバー１７をパーキングレンジより走行レンジ（Ｄ，Ｒレンジ）へシフト操作して走行状態に移ろうとするときには、一方側のギヤ列による両部材１１，１２の連結を解除するだけでよいため、スムーズな発進が可能となるといる利点もある。
【００７３】
これまで本発明の好ましい実施形態について説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示されたものに限定されない。例えば、上述の実施形態においては、シフトフォークＳＦ１，ＳＦ２，ＳＦ３，ＳＦ４を電動モータ（第１〜第４電動モータＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）により駆動する構成であったが、これは油圧シリンダ等により駆動する構成であってもよい。この場合、電気コントロールユニット３０は油圧シリンダ等に供給される油圧を制御する電磁バルブの駆動を制御する構成となる。また、入力軸１１と出力軸１２との間に設けられた複数のギヤ列の中の任意のギヤ列により両軸１１，１２を連結するメカニカルクラッチ機構は、上述の実施形態では、シンクロメッシュ機構を用いるものであったが、これは一例であり、選択摺動式のギヤを連結させる機構等であってもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る車両変速機では、車両のパーキング時には、メカニカルクラッチ機構を介して、入力部材と出力部材が変速比の異なる２つのギヤ列により連結される構成となっており、パーキング状態の車両の駆動輪にトルクが入力された場合、入力部材と出力部材とはそのトルクより発生する循環トルクにより互いにロックし合うこととなる。このため駆動輪はロックされて車両は動かず、パーキング機構としての効果が得られる。また、ここで、上記変速比の異なる２つのギヤ列による入力部材と出力部材の連結を同時に行うのではなく、時間をずらして順に連結するようにすることにより、従来得られなかった確実な両部材の連結、ひいては確実な駆動輪のロックを行うことができる。また、このような構成の車両用変速機は、従来の自動ＭＴに大きな設計変更を加えることなく容易に製造することができるので、製造コストの増大を押さえつつ、パーキング時の安全性の飛躍的な向上を図ることが可能となる。
【００７５】
また、本発明に係る車両用変速機においては、上記二つの変速比に対応するギヤ列は、最高速段の変速比に対応するギヤ列と最低速段の変速比に対応するギヤ列であることが好ましい。或いは、上記二つの変速比に対応するギヤ列は、前進段と後進段であることが好ましい。このような構成であれば、パーキング時に出力部材と入力部材との間を循環する循環トルクの大きさは小さくて済むので、車両のパーキング時において入力側及び出力側の変速ギヤに作用する負荷を最大限に小さくすることができる。特に、後者の場合（二つのギヤ列が前進段と後進段との組み合わせである場合）には、車両のパーキング時に出力部材と入力部材との間を循環する上記循環トルクの大きさを小さくすることができるうえ、レンジ選択手段をパーキングレンジより走行レンジ（例えばＤ，Ｒ）へシフト操作して走行状態に移ろうとするときには、一方側のギヤ列による入力部材と出力部材の連結を解除するだけでよいため、スムーズな発進が可能となる。
【００７６】
更に、本発明に係る車両用変速機においては、上記制御手段は、レンジ選択手段がパーキングレンジから他のレンジへシフト操作されたとき、上記二つの変速比に対応するギヤ列の解除を順に行うことが好ましい。このような構成であれば、車両のパーキング状態を解除する際、２つのギヤ列による入力部材と出力部材との連結を容易に解除することができるので、駆動輪の容易かつ迅速なロック解除を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用変速機の概略構成を示す断面図である。
【図２】本車両用変速機の概略構成を示すスケルトン図である。
【図３】本車両用変速機において、電気コントロールユニットが第１〜第４電動モータに出力する信号とそのときの変速機の変速状態との対応を示す表である。
【図４】変速比が異なる２つのギヤ列を介して入力軸と出力軸とが連結され、これら両軸間で力の伝達が可能になるようにした状態を示す変速機の簡略スケルトン図である。
【図５】シフトレバーがＤ，Ｎ，ＲレンジよりＰレンジへシフトされた場合に電気コントロールユニットが行う制御の流れの一例を示すフローである。
【図６】シフトレバーがＤ，Ｎ，ＲレンジよりＰレンジへシフトされた場合に電気コントロールユニットが行う制御の別例におけるメインルーチンの流れを示すフローである。
【図７】上記メインルーチン中に存在するサブルーチンの流れを示すフローである。
【図８】シフトレバーがＰレンジからＤ（若しくはＲ）レンジへシフトされた場合に電気コントロールユニットが行う制御の流れの一例を示すフローである。
【図９】エンジンを停止する操作が行われた場合に電気コントロールユニットが行う制御の流れの一例を示すフローである。
【図１０】エンジンを始動する操作が行われた場合に電気コントロールユニットが行う制御の流れの一例を示すフローである。
【図１１】従来の車両用変速機におけるパーキング機構の構成例を説明するための簡略スケルトン図である。
【図１２】第２実施形態に係る車両用変速機の概略構成を示すスケルトン図である。
【図１３】第２実施形態に係る車両用変速機において、電気コントロールユニットが第１〜第４電動モータに出力する信号とそのときの変速機の変速状態との対応を示す表である。
【符号の説明】
１ エンジン（原動機）
２ クラッチ
１０ 車両用変速機
１１ 入力軸（入力部材）
１２ 出力軸（出力部材）
１３ 後進ギヤ軸
１５ ディファレンシャル機構
１７ シフトレバー（レンジ選択手段）
３０ 電気コントロールユニット（制御手段）
３１ 選択レンジ検出センサ
３２ 変速段検出センサ
３３ クラッチ断続検出センサ
３４ エンジン回転数検出センサ
３５ 車速センサ
ＳＰ１〜ＳＰ４ 第１〜第４シフトフォーク位置センサ
ＧＰ１〜ＧＰ６ 第１〜第６速ギヤ列（ギヤ列）
ＧＲＴ 後進ギヤ列（ギヤ列）
Ｓ１〜Ｓ３ 第１〜第３シンクロメッシュ機構（メカニカルクラッチ機構）
ＳＦ１〜ＳＦ４ 第１〜第４シフトフォーク（メカニカルクラッチ機構）
Ｍ１〜Ｍ４ 第１〜第４電動モータ（メカニカルクラッチ機構）
Ｗ 駆動輪

Claims (4)

1. 原動機の駆動力を有段に変速して駆動輪に伝達する車両用変速機であって、
   前記原動機に繋がる入力部材と、
   前記駆動輪に繋がる出力部材と、
   前記入力部材と前記出力部材との間に並列に設けられた変速比の異なる複数のギヤ列と、
   前記複数のギヤ列の中の任意のギヤ列により前記入力部材と前記出力部材を連結する複数のメカニカルクラッチ機構と、
   前記複数のメカニカルクラッチ機構のうち少なくとも２つを独立して作動させることが可能な制御手段と、
   走行レンジ及びパーキングレンジを含む複数のレンジの中から一つのレンジを選択するシフト操作を行うレンジ選択手段とを備え、
   前記制御手段は、前記レンジ選択手段が前記複数のレンジのうちの前記パーキングレンジ以外のレンジから前記パーキングレンジへシフト操作されたとき、
   先ず前記複数のギヤ列の中の第１の変速比を有するギヤ列を介して前記入力部材と前記出力部材が連結されるように前記複数のメカニカルクラッチ機構のうちの第 1 のメカニカルクラッチ機構を作動させる制御を行い、
   前記第 1 のメカニカルクラッチ機構の作動が完了した後、続いて前記複数のギヤ列の中の第２の変速比を有するギヤ列を介して前記入力部材と前記出力部材が連結されるように前記複数のメカニカルクラッチ機構のうちの第２のメカニカルクラッチ機構を作動させる制御を行い、
   前記第２のメカニカルクラッチ機構の作動が完了したときに作動制御を終了し、前記第２のメカニカルクラッチ機構の作動が完了しないときには、前記第２のメカニカルクラッチ機構に代えて、前記複数のギヤ列の中の第３の変速比を有するギヤ列を介して前記入力部材と前記出力部材が連結されるように前記複数のメカニカルクラッチ機構のうちの第３のメカニカルクラッチ機構を作動させる制御を行うように構成されていることを特徴とする車両用変速機。
2. 前記第１および第２の変速比に対応する前記ギヤ列は、最高速段の変速比に対応するギヤ列と最低速段の変速比に対応するギヤ列であることを特徴とする請求項１記載の車両用変速機。
3. 前記第１および第２の変速比に対応する前記ギヤ列は、前進段と後進段であることを特徴とする請求項１記載の車両用変速機。
4. 前記制御手段は、前記レンジ選択手段が前記パーキングレンジから他のレンジへシフト操作されたとき、前記第１および第２の変速比に対応するギヤ列の解除を順に行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用変速機。

Images