手動変速機
【課題】「ＨＶ走行用変速段」と「ＥＶ走行用変速段」とを備えたＨＶ−ＭＴ車用の手動変速機であって、コンパクト化できるものを提供すること。
【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、電動機Ｍ／Ｇから動力が入力される出力軸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。Ｈ型のシフトパターン上において、前進用の１つのＥＶ走行用変速段のシフト完了位置と、後進用の１つのＥＶ走行用変速段のシフト完了位置とが、共通のシフトラインの両端部にそれぞれ配置されている。
【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、電動機Ｍ／Ｇから動力が入力される出力軸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。Ｈ型のシフトパターン上において、前進用の１つのＥＶ走行用変速段のシフト完了位置と、後進用の１つのＥＶ走行用変速段のシフト完了位置とが、共通のシフトラインの両端部にそれぞれ配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用される手動変速機に関し、特に、内燃機関の出力軸と手動変速機の入力軸との間に摩擦クラッチが介装された車両に適用されるものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動力源としてエンジンと電動機とを備えた所謂ハイブリッド車両が広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。ハイブリット車両では、電動機の出力軸が、内燃機関の出力軸、変速機の入力軸、及び変速機の出力軸の何れかに接続される構成が採用され得る。以下、内燃機関の出力軸の駆動トルクを「内燃機関駆動トルク」と呼び、電動機の出力軸の駆動トルクを「電動機駆動トルク」と呼ぶ。
【０００３】
近年、手動変速機と摩擦クラッチとを備えたハイブリッド車両（以下、「ＨＶ−ＭＴ車」と呼ぶ）に適用される動力伝達制御装置が開発されてきている。ここにいう「手動変速機」とは、運転者により操作されるシフトレバーのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション、ＭＴ）である。また、ここにいう「摩擦クラッチ」とは、内燃機関の出力軸と手動変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチペダルの操作量に応じて摩擦プレートの接合状態が変化するクラッチである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２４７１０号公報
【発明の概要】
【０００５】
ハイブリッド車両では、内燃機関駆動トルクと電動機駆動トルクの両方を利用して車両が走行する状態（以下、「ＨＶ走行」と呼ぶ）が実現され得る。近年、このＨＶ走行に加えて、内燃機関を停止状態（内燃機関の出力軸の回転が停止した状態）に維持しながら電動機駆動トルクのみを利用して車両が走行する状態（以下、「ＥＶ走行」と呼ぶ）が実現できるハイブリッド車両が開発されてきている。
【０００６】
ＨＶ−ＭＴ車において、運転者がクラッチペダルを操作しない状態（即ち、クラッチが接合された状態）においてＥＶ走行を実現するためには、変速機の入力軸が回転しない状態を維持しながら変速機の出力軸が電動機駆動トルクにより駆動される必要がある。このためには、電動機の出力軸が変速機の出力軸に接続されることに加え、変速機が「変速機の入力軸と変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立されない状態」に維持される必要がある。
【０００７】
以下、「（クラッチを介して）内燃機関から動力が入力される入力軸」と「電動機から動力が入力される（即ち、電動機の出力軸が動力伝達可能に常時接続された）出力軸」とを備えた手動変速機を想定する。この手動変速機では、入力軸・出力軸間での動力伝達系統の確立の有無にかかわらず、電動機駆動トルクを手動変速機の出力軸（従って、駆動輪）に任意に伝達することができる。
【０００８】
従って、この手動変速機を利用してＨＶ走行に加えて上記のＥＶ走行を実現するためには、手動変速機の変速段として、ＨＶ走行用の「変速機の入力軸・出力軸間で動力伝達系統が確立される変速段」（以下、「ＨＶ走行用変速段」と呼ぶ）に加えて、ＥＶ走行用の「変速機の入力軸・出力軸間で動力伝達系統が確立されない変速段」（ニュートラルとは異なる変速段。以下、「ＥＶ走行用変速段」と呼ぶ）が設けられる必要がある。
【０００９】
即ち、この手動変速機では、シフトレバーをシフトパターン上において複数のＨＶ走行用変速段に対応するそれぞれのＨＶ走行シフト完了位置に移動することにより、入力軸・出力軸間で、「減速比」が対応するＨＶ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が確立され、シフトレバーをシフトパターン上においてＥＶ走行用変速段に対応するＥＶ走行シフト完了位置（ニュートラル位置とは異なる）に移動することにより、入力軸・出力軸間で動力伝達系統が確立されない。
【００１０】
ところで、本出願人は、この種のＨＶ−ＭＴ車用の手動変速機を既に提案している（例えば、特願２０１１−９２１２４号を参照）。この出願では、シフトパターン上において、ＥＶ走行用変速段として前進用の１つのＥＶ走行用変速段（前方発進用の１速に相当）のみを備える手動変速機が開示されている。この構成によれば、ＥＶ走行を利用した前方発進が可能となることに加え、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）が廃止され得、変速機全体をコンパクト化できる。
【００１１】
本出願人は、その後、更なる思考・研究を重ねた結果、この種の手動変速機であって更にコンパクト化できるものを見出した。本発明の目的は、「ＨＶ走行用変速段」と「ＥＶ走行用変速段」とを備えた手動変速機であってコンパクト化できるものを提供することにある。
【００１２】
本発明に係る手動変速機の特徴は、シフトパターン上において、（前進用の）複数の「ＨＶ走行用変速段」に対応するそれぞれのＨＶ走行シフト完了位置に加えて、複数の「ＥＶ走行用変速段」に対応するそれぞれのＥＶ走行シフト完了位置が備えられ、前記複数の「ＥＶ走行用変速段」として、前進用の１つ又は複数の「ＥＶ走行用変速段」と、後進用の１つ又は複数の「ＥＶ走行用変速段」とが備えられたことにある。
【００１３】
これによれば、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。更には、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）も廃止され得る。従って、変速機全体をよりコンパクト化することができる。
【００１４】
上記本発明に係る手動変速機において、シフトパターンとして所謂「Ｈ型」（単一のセレクトラインと、このセレクトラインと交差する複数のシフトラインとからなるパターン）が採用され、且つ、前記複数の「ＥＶ走行用変速段」として、前進用の１つの「ＥＶ走行用変速段」と、後進用の１つの「ＥＶ走行用変速段」とが備えられる場合、シフトパターン上において、前進用及び後進用の「ＥＶ走行用変速段」のそれぞれのシフト完了位置は、共通の（同じ）シフトラインの両端部にそれぞれ配置されることが好適である。これによれば、後に詳述するように、必要なフォークシャフトの本数を１本減らすことができ、変速機全体をより一層コンパクト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るＨＶ−ＭＴ車用の動力伝達制御装置のＮ位置が選択された状態における概略構成図である。
【図２】Ｎ位置が選択された状態におけるＳ＆Ｓシャフト及び複数のフォークシャフトの位置関係を示した模式図である。
【図３】「スリーブ及びフォークシャフト」とＳ＆Ｓシャフトとの係合状態を示した模式図である。
【図４】シフトパターンの詳細を示した図である。
【図５】ＥＶ位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図６】ＥＶ位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図７】ＥＶ−Ｒ位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図８】ＥＶ−Ｒ位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図９】２速位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図１０】２速位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図１１】３速位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図１２】３速位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図１３】４速位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図１４】４速位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図１５】５速位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図１６】５速位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る手動変速機を含む車両の動力伝達制御装置（以下、「本装置」と呼ぶ）について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本装置は、「動力源としてエンジンＥ／ＧとモータジェネレータＭ／Ｇとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない手動変速機Ｍ／Ｔと、摩擦クラッチＣ／Ｔとを備えた車両」、即ち、上記「ＨＶ−ＭＴ車」に適用される。この「ＨＶ−ＭＴ車」は、前輪駆動車であっても、後輪駆動車であっても、４輪駆動車であってもよい。
【００１７】
（全体構成）
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。
【００１８】
手動変速機Ｍ／Ｔは、運転者により操作されるシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション）である。Ｍ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅから動力が入力される入力軸Ａｉと、Ｍ／Ｇから動力が入力されるとともに車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸Ａｏと、を備える。入力軸Ａｉ及び出力軸Ａｏは互いに平行に配置されている。出力軸Ａｏは、Ｍ／Ｇの出力軸そのものであってもよいし、Ｍ／Ｇの出力軸と平行であり且つＭ／Ｇの出力軸とギヤ列を介して常時動力伝達可能に接続された軸であってもよい。Ｍ／Ｔの構成の詳細は後述する。
【００１９】
摩擦クラッチＣ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸ＡｅとＭ／Ｔの入力軸Ａｉとの間に介装されている。Ｃ／Ｔは、運転者により操作されるクラッチペダルＣＰの操作量（踏み込み量）に応じて摩擦プレートの接合状態（より具体的には、Ａｅと一体回転するフライホイールに対する、Ａｉと一体回転する摩擦プレートの軸方向位置）が変化する周知のクラッチである。
【００２０】
Ｃ／Ｔの接合状態（摩擦プレートの軸方向位置）は、クラッチペダルＣＰとＣ／Ｔ（摩擦プレート）とを機械的に連結するリンク機構等を利用してＣＰの操作量に応じて機械的に調整されてもよいし、ＣＰの操作量を検出するセンサ（後述するセンサＰ１）の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）調整されてもよい。
【００２１】
モータジェネレータＭ／Ｇは、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、例えば、ロータ（図示せず）が出力軸Ａｏと一体回転するようになっている。即ち、Ｍ／Ｇの出力軸とＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が常時確立されている。以下、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅの駆動トルクを「ＥＧトルク」と呼び、Ｍ／Ｇの出力軸（出力軸Ａｏ）の駆動トルクを「ＭＧトルク」と呼ぶ。
【００２２】
また、本装置は、クラッチペダルＣＰの操作量（踏み込み量、クラッチストローク等）を検出するクラッチ操作量センサＰ１と、ブレーキペダルＢＰの操作量（踏力、操作の有無等）を検出するブレーキ操作量センサＰ２と、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル操作量センサＰ３と、シフトレバーＳＬの位置を検出するシフト位置センサＰ４と、を備えている。
【００２３】
更に、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＰ１〜Ｐ４、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥＧトルクを制御するとともに、インバータ（図示せず）を制御することでＭＧトルクを制御する。
【００２４】
（Ｍ／Ｔの構成）
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。
【００２５】
本例では、選択される変速段（シフト完了位置）として、前進用の５つの変速段（ＥＶ、２速〜５速）、及び後進用の１つの変速段（ＥＶ−Ｒ）が設けられている。「ＥＶ」及び「ＥＶ−Ｒ」は上述したＥＶ走行用変速段であり、「２速」〜「５速」はそれぞれ上述したＨＶ走行用変速段である。以下、説明の便宜上、「Ｎ位置」、「第１セレクト位置」、「第２セレクト位置」を含むセレクト操作が可能な範囲を総称して「ニュートラル範囲」と呼ぶ。
【００２６】
Ｍ／Ｔは、スリーブＳ１、及びＳ２を備える。Ｓ１、及びＳ２はそれぞれ、出力軸Ａｏと一体回転する対応するハブに相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に嵌合された、「２速−３速」用のスリーブ、及び「４速−５速」用のスリーブである。
【００２７】
図２及び図３に示すように、スリーブＳ１、及びＳ２はそれぞれ、フォークシャフトＦＳ１、及びＦＳ２と（フォークを介して）一体に連結されている。ＦＳ１、及びＦＳ２（従って、Ｓ１、及びＳ２）はそれぞれ、シフトレバーＳＬの操作と連動するＳ＆Ｓシャフトに設けられたインナレバーＩＬ（図２、図３を参照）によって軸方向（図２では上下方向、図１及び図３では左右方向）に駆動される。
【００２８】
図２及び図３では、Ｓ＆Ｓシャフトとして、シフトレバーＳＬのシフト操作（図１、図４では上下方向の操作）によって軸方向に平行移動し且つシフトレバーＳＬのセレクト操作（図１、図４では左右方向の操作）によって軸中心に回動する「セレクト回転型」が示されているが、ＳＬのシフト操作によって軸中心に回動し且つＳＬのセレクト操作によって軸方向に平行移動する「シフト回転型」が使用されてもよい。
【００２９】
図３に示すように、ＦＳ１、及びＦＳ２にはそれぞれ、シフトヘッドＨ１、及びＨ２が一体に設けられている。ＳＬの位置がシフト操作（車両前後方向の操作）によって「Ｎ位置」又は「第２セレクト位置」から車両前方側及び後方側の何れかの方向に移動すると、即ち、インナレバーＩＬの軸方向位置（図３における左右方向の位置）が、ＳＬの「Ｎ位置」又は「第２セレクト位置」に対応する基準位置から前記何れかの方向に移動すると、ＩＬがＨ１又はＨ２を軸方向に押圧することによって、ＦＳ１又はＦＳ２（従って、Ｓ１又はＳ２）が「中立位置」から対応する方向に移動する。
【００３０】
一方、ＳＬの位置がシフト操作によって「第１セレクト位置」から車両前方側及び後方側の何れの方向に移動しても、即ち、インナレバーＩＬの軸方向位置が、ＳＬの「第１セレクト位置」に対応する基準位置から前記何れの方向に移動しても、ＩＬと係合するシフトヘッド（従って、フォークシャフト）が存在せず、従って、ＦＳ１及びＦＳ２（従って、Ｓ１及びＳ２）が「中立位置」に維持される。以下、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。
【００３１】
図１、２に示すように、シフトレバーＳＬが「Ｎ位置」（より正確には、ニュートラル領域）にある状態では、スリーブＳ１、及びＳ２が「中立位置」にある。この状態では、Ｓ１、及びＳ２はそれぞれ、対応する何れの遊転ギヤとも係合していない。即ち、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。また、ＭＧトルクは「ゼロ」に維持される。即ち、ＥＧトルク及びＭＧトルクは共に駆動輪に伝達されない。
【００３２】
図５、６に示すように、シフトレバーＳＬが「Ｎ位置」から（第１セレクト位置を経由して）「ＥＶのシフト完了位置」に移動した場合、上述のように、Ｓ＆ＳシャフトのＩＬと係合するシフトヘッド（従って、フォークシャフト）が存在しない。よって、ＦＳ１及びＦＳ２（従って、Ｓ１及びＳ２）が「中立位置」に維持される。従って、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。一方、この場合、図５に太い実線で示すように、Ｍ／Ｇと出力軸Ａｏとの間の動力伝達系統を利用して、前進方向のＭＧトルクが駆動輪に伝達される。
【００３３】
即ち、「ＥＶ」が選択された場合、Ｅ／Ｇを停止状態（Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅの回転が停止した状態）に維持しながらＭＧトルクのみを利用して車両が走行する状態（即ち、上記「ＥＶ走行」）が実現される。即ち、この車両では、「ＥＶ」を選択することにより、ＥＶ走行による前方発進が可能である。ＭＧトルクは、アクセル開度等に応じた大きさの前進方向の値に調整される。
【００３４】
図７、８に示すように、シフトレバーＳＬが「Ｎ位置」から（第１セレクト位置を経由して）「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」に移動した場合、上述した「ＥＶ」が選択された場合と同様、ＩＬと係合するシフトヘッド（従って、フォークシャフト）が存在しない。よって、ＦＳ１及びＦＳ２（従って、Ｓ１及びＳ２）が「中立位置」に維持される。従って、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。一方、この場合、図７に太い実線で示すように、Ｍ／Ｇと出力軸Ａｏとの間の動力伝達系統を利用して、後進方向のＭＧトルクが駆動輪に伝達される。
【００３５】
即ち、「ＥＶ−Ｒ」が選択された場合、「ＥＶ走行」が実現される。即ち、この車両では、「ＥＶ−Ｒ」を選択することにより、ＥＶ走行による後方発進が可能である。ＭＧトルクは、アクセル開度等に応じた大きさの後進方向の値に調整される。
【００３６】
なお、ＳＬが「Ｎ位置」（ニュートラル領域）にあるか、「ＥＶのシフト完了位置」にあるか、「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」にあるかの識別は、例えば、シフト位置センサＰ４の検出結果、並びに、Ｓ＆Ｓシャフトの位置を検出するセンサの検出結果等に基づいて達成され得る。
【００３７】
図９、１０に示すように、シフトレバーＳＬが「Ｎ位置」から「２速のシフト完了位置」に移動すると、Ｓ＆ＳシャフトのＩＬがＦＳ１に連結されたヘッドＨ１の「２速側係合部」を「２速」方向（図１０では上方向）に駆動することによって、ＦＳ１（従って、Ｓ１）のみが（図１０では上方向、図９では右方向）に駆動される。この結果、スリーブＳ１が「２速位置」に移動する。スリーブＳ３は「中立位置」にある。
【００３８】
この状態では、Ｓ１は、遊転ギヤＧ２ｏと係合し、遊転ギヤＧ２ｏを出力軸Ａｏに対して相対回転不能に固定している。また、遊転ギヤＧ２ｏは、入力軸Ａｉに固定された固定ギヤＧ２ｉと常時噛合している。この結果、図９に太い実線で示すように、Ｍ／Ｇと出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が確立されることに加えて、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間で、Ｇ２ｉ及びＧ２ｏを介して「２速」に対応する動力伝達系統が確立される。即ち、「２速」が選択された場合、クラッチＣ／Ｔを介して伝達されるＥＧトルクと、ＭＧトルクとの両方を利用して車両が走行する状態（即ち、上記「ＨＶ走行」）が実現される。
【００３９】
以下、図１１〜図１６に示すように、シフトレバーＳＬが「３速」、「４速」又は「５速」にある場合も、「２速」の場合と同様、上記「ＨＶ走行」が実現される。即ち、「３速」、「４速」、「５速」ではそれぞれ、Ｍ／Ｇと出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が確立されることに加えて、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間で、「Ｇ３ｉ及びＧ３ｏ」、「Ｇ４ｉ及びＧ４ｏ」、「Ｇ５ｉ及びＧ５ｏ」を介して、「３速」、「４速」、「５速」に対応する動力伝達系統が確立される。
【００４０】
以上、本例では、「ＥＶ」、及び「ＥＶ−Ｒ」がＥＶ走行用の変速段であり、「２速」〜「５速」がＨＶ走行用の変速段である。ＥＧトルクの伝達系統について、「Ａｏの回転速度に対するＡｉの回転速度の割合」を「ＭＴ減速比」と呼ぶものとすると、「２速」から「５速」に向けてＭＴ減速比（ＧＮｏの歯数／ＧＮｉの歯数）（Ｎ：２〜５）が次第に小さくなっていく。
【００４１】
なお、上記の例では、スリーブＳ１、Ｓ２の軸方向位置は、シフトレバーＳＬとスリーブＳ１、Ｓ２とを機械的に連結するリンク機構（Ｓ＆Ｓシャフトとフォークシャフト）等を利用してシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて機械的に調整されている。これに対し、スリーブＳ１、Ｓ２の軸方向位置が、シフト位置センサＰ４の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）調整されてもよい。
【００４２】
（Ｅ／Ｇの制御）
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。
【００４３】
（Ｍ／Ｇの制御）
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、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。
【００４４】
（作用・効果）
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。
【００４５】
また、上記実施形態では、Ｈ型のシフトパターン上において、「ＥＶのシフト完了位置」と「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」とが、共通の（同じ）シフトラインの両端部にそれぞれ配置されている。通常は、Ｈ型のシフトパターンにおいて存在するシフトラインの本数と同数のフォークシャフトが必要となる。これに対し、上記構成によれば、３本のシフトラインを備えるＨ型のシフトパターンが採用されているにもかかわらず、２本のフォークシャフトで変速機が構成されている（図２等を参照）。即ち、必要なフォークシャフトの本数を１本減らすことができ、変速機全体をより一層コンパクト化できる。
【００４６】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、スリーブＳ１、Ｓ２が共に入力軸Ａｉに設けられているが、スリーブＳ１、Ｓ２が共に出力軸Ａｏに設けられていてもよい。また、スリーブＳ１、Ｓ２のうちの一方が出力軸Ａｏに他方が入力軸Ａｉに設けられていてもよい。また、Ａｉ及びＡｏに配設された複数のギヤ対の軸方向における並び順が異なっていてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、「ＥＶのシフト完了位置」と「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」とが、共通の（同じ）シフトラインの両端部にそれぞれ配置されているが、「ＥＶのシフト完了位置」と「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」とが、異なるシフトラインの端部にそれぞれ配置されていてもよい。
【００４８】
加えて、上記実施形態では、シフトパターン上において、複数のＥＶ走行用変速段として、前進用の１つのＥＶ走行用変速段と、後進用の１つのＥＶ走行用変速段とを備えているが、前進用の複数のＥＶ走行用変速段、或いは、後進用の複数のＥＶ走行用変速段が備えられていてもよい。この場合、前進用又は後進用の複数のＥＶ走行用変速段の間では、「Ａｏの回転速度に対するＭ／Ｇの出力軸の回転速度の割合」（ＭＧ減速比）を異ならせることが好ましい。
【符号の説明】
【００４９】
Ｍ／Ｔ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｔ…クラッチ、Ｍ／Ｇ…モータジェネレータ、Ａｅ…エンジンの出力軸、Ａｉ…変速機の入力軸、Ａｏ…変速機の出力軸、ＣＰ…クラッチペダル、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…ブレーキペダル、Ｐ１…クラッチ操作量センサ、Ｐ２…ブレーキ操作量センサ、Ｐ３…アクセル操作量センサ、Ｐ４…シフト位置センサ、ＥＣＵ…電子制御ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力源として内燃機関と電動機とを備えた車両に適用される手動変速機に関し、特に、内燃機関の出力軸と手動変速機の入力軸との間に摩擦クラッチが介装された車両に適用されるものに係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、動力源としてエンジンと電動機とを備えた所謂ハイブリッド車両が広く知られている（例えば、特許文献１を参照）。ハイブリット車両では、電動機の出力軸が、内燃機関の出力軸、変速機の入力軸、及び変速機の出力軸の何れかに接続される構成が採用され得る。以下、内燃機関の出力軸の駆動トルクを「内燃機関駆動トルク」と呼び、電動機の出力軸の駆動トルクを「電動機駆動トルク」と呼ぶ。
【０００３】
近年、手動変速機と摩擦クラッチとを備えたハイブリッド車両（以下、「ＨＶ−ＭＴ車」と呼ぶ）に適用される動力伝達制御装置が開発されてきている。ここにいう「手動変速機」とは、運転者により操作されるシフトレバーのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション、ＭＴ）である。また、ここにいう「摩擦クラッチ」とは、内燃機関の出力軸と手動変速機の入力軸との間に介装されて、運転者により操作されるクラッチペダルの操作量に応じて摩擦プレートの接合状態が変化するクラッチである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２４７１０号公報
【発明の概要】
【０００５】
ハイブリッド車両では、内燃機関駆動トルクと電動機駆動トルクの両方を利用して車両が走行する状態（以下、「ＨＶ走行」と呼ぶ）が実現され得る。近年、このＨＶ走行に加えて、内燃機関を停止状態（内燃機関の出力軸の回転が停止した状態）に維持しながら電動機駆動トルクのみを利用して車両が走行する状態（以下、「ＥＶ走行」と呼ぶ）が実現できるハイブリッド車両が開発されてきている。
【０００６】
ＨＶ−ＭＴ車において、運転者がクラッチペダルを操作しない状態（即ち、クラッチが接合された状態）においてＥＶ走行を実現するためには、変速機の入力軸が回転しない状態を維持しながら変速機の出力軸が電動機駆動トルクにより駆動される必要がある。このためには、電動機の出力軸が変速機の出力軸に接続されることに加え、変速機が「変速機の入力軸と変速機の出力軸との間で動力伝達系統が確立されない状態」に維持される必要がある。
【０００７】
以下、「（クラッチを介して）内燃機関から動力が入力される入力軸」と「電動機から動力が入力される（即ち、電動機の出力軸が動力伝達可能に常時接続された）出力軸」とを備えた手動変速機を想定する。この手動変速機では、入力軸・出力軸間での動力伝達系統の確立の有無にかかわらず、電動機駆動トルクを手動変速機の出力軸（従って、駆動輪）に任意に伝達することができる。
【０００８】
従って、この手動変速機を利用してＨＶ走行に加えて上記のＥＶ走行を実現するためには、手動変速機の変速段として、ＨＶ走行用の「変速機の入力軸・出力軸間で動力伝達系統が確立される変速段」（以下、「ＨＶ走行用変速段」と呼ぶ）に加えて、ＥＶ走行用の「変速機の入力軸・出力軸間で動力伝達系統が確立されない変速段」（ニュートラルとは異なる変速段。以下、「ＥＶ走行用変速段」と呼ぶ）が設けられる必要がある。
【０００９】
即ち、この手動変速機では、シフトレバーをシフトパターン上において複数のＨＶ走行用変速段に対応するそれぞれのＨＶ走行シフト完了位置に移動することにより、入力軸・出力軸間で、「減速比」が対応するＨＶ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が確立され、シフトレバーをシフトパターン上においてＥＶ走行用変速段に対応するＥＶ走行シフト完了位置（ニュートラル位置とは異なる）に移動することにより、入力軸・出力軸間で動力伝達系統が確立されない。
【００１０】
ところで、本出願人は、この種のＨＶ−ＭＴ車用の手動変速機を既に提案している（例えば、特願２０１１−９２１２４号を参照）。この出願では、シフトパターン上において、ＥＶ走行用変速段として前進用の１つのＥＶ走行用変速段（前方発進用の１速に相当）のみを備える手動変速機が開示されている。この構成によれば、ＥＶ走行を利用した前方発進が可能となることに加え、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）が廃止され得、変速機全体をコンパクト化できる。
【００１１】
本出願人は、その後、更なる思考・研究を重ねた結果、この種の手動変速機であって更にコンパクト化できるものを見出した。本発明の目的は、「ＨＶ走行用変速段」と「ＥＶ走行用変速段」とを備えた手動変速機であってコンパクト化できるものを提供することにある。
【００１２】
本発明に係る手動変速機の特徴は、シフトパターン上において、（前進用の）複数の「ＨＶ走行用変速段」に対応するそれぞれのＨＶ走行シフト完了位置に加えて、複数の「ＥＶ走行用変速段」に対応するそれぞれのＥＶ走行シフト完了位置が備えられ、前記複数の「ＥＶ走行用変速段」として、前進用の１つ又は複数の「ＥＶ走行用変速段」と、後進用の１つ又は複数の「ＥＶ走行用変速段」とが備えられたことにある。
【００１３】
これによれば、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。更には、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）も廃止され得る。従って、変速機全体をよりコンパクト化することができる。
【００１４】
上記本発明に係る手動変速機において、シフトパターンとして所謂「Ｈ型」（単一のセレクトラインと、このセレクトラインと交差する複数のシフトラインとからなるパターン）が採用され、且つ、前記複数の「ＥＶ走行用変速段」として、前進用の１つの「ＥＶ走行用変速段」と、後進用の１つの「ＥＶ走行用変速段」とが備えられる場合、シフトパターン上において、前進用及び後進用の「ＥＶ走行用変速段」のそれぞれのシフト完了位置は、共通の（同じ）シフトラインの両端部にそれぞれ配置されることが好適である。これによれば、後に詳述するように、必要なフォークシャフトの本数を１本減らすことができ、変速機全体をより一層コンパクト化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るＨＶ−ＭＴ車用の動力伝達制御装置のＮ位置が選択された状態における概略構成図である。
【図２】Ｎ位置が選択された状態におけるＳ＆Ｓシャフト及び複数のフォークシャフトの位置関係を示した模式図である。
【図３】「スリーブ及びフォークシャフト」とＳ＆Ｓシャフトとの係合状態を示した模式図である。
【図４】シフトパターンの詳細を示した図である。
【図５】ＥＶ位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図６】ＥＶ位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図７】ＥＶ−Ｒ位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図８】ＥＶ−Ｒ位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図９】２速位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図１０】２速位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図１１】３速位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図１２】３速位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図１３】４速位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図１４】４速位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【図１５】５速位置が選択された状態における図１に対応する図である。
【図１６】５速位置が選択された状態における図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る手動変速機を含む車両の動力伝達制御装置（以下、「本装置」と呼ぶ）について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本装置は、「動力源としてエンジンＥ／ＧとモータジェネレータＭ／Ｇとを備え、且つ、トルクコンバータを備えない手動変速機Ｍ／Ｔと、摩擦クラッチＣ／Ｔとを備えた車両」、即ち、上記「ＨＶ−ＭＴ車」に適用される。この「ＨＶ−ＭＴ車」は、前輪駆動車であっても、後輪駆動車であっても、４輪駆動車であってもよい。
【００１７】
（全体構成）
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。
【００１８】
手動変速機Ｍ／Ｔは、運転者により操作されるシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて変速段が選択されるトルクコンバータを備えない変速機（所謂、マニュアルトランスミッション）である。Ｍ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅから動力が入力される入力軸Ａｉと、Ｍ／Ｇから動力が入力されるとともに車両の駆動輪へ動力を出力する出力軸Ａｏと、を備える。入力軸Ａｉ及び出力軸Ａｏは互いに平行に配置されている。出力軸Ａｏは、Ｍ／Ｇの出力軸そのものであってもよいし、Ｍ／Ｇの出力軸と平行であり且つＭ／Ｇの出力軸とギヤ列を介して常時動力伝達可能に接続された軸であってもよい。Ｍ／Ｔの構成の詳細は後述する。
【００１９】
摩擦クラッチＣ／Ｔは、Ｅ／Ｇの出力軸ＡｅとＭ／Ｔの入力軸Ａｉとの間に介装されている。Ｃ／Ｔは、運転者により操作されるクラッチペダルＣＰの操作量（踏み込み量）に応じて摩擦プレートの接合状態（より具体的には、Ａｅと一体回転するフライホイールに対する、Ａｉと一体回転する摩擦プレートの軸方向位置）が変化する周知のクラッチである。
【００２０】
Ｃ／Ｔの接合状態（摩擦プレートの軸方向位置）は、クラッチペダルＣＰとＣ／Ｔ（摩擦プレート）とを機械的に連結するリンク機構等を利用してＣＰの操作量に応じて機械的に調整されてもよいし、ＣＰの操作量を検出するセンサ（後述するセンサＰ１）の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）調整されてもよい。
【００２１】
モータジェネレータＭ／Ｇは、周知の構成（例えば、交流同期モータ）の１つを有していて、例えば、ロータ（図示せず）が出力軸Ａｏと一体回転するようになっている。即ち、Ｍ／Ｇの出力軸とＭ／Ｔの出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が常時確立されている。以下、Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅの駆動トルクを「ＥＧトルク」と呼び、Ｍ／Ｇの出力軸（出力軸Ａｏ）の駆動トルクを「ＭＧトルク」と呼ぶ。
【００２２】
また、本装置は、クラッチペダルＣＰの操作量（踏み込み量、クラッチストローク等）を検出するクラッチ操作量センサＰ１と、ブレーキペダルＢＰの操作量（踏力、操作の有無等）を検出するブレーキ操作量センサＰ２と、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル操作量センサＰ３と、シフトレバーＳＬの位置を検出するシフト位置センサＰ４と、を備えている。
【００２３】
更に、本装置は、電子制御ユニットＥＣＵを備えている。ＥＣＵは、上述のセンサＰ１〜Ｐ４、並びにその他のセンサ等からの情報等に基づいて、Ｅ／Ｇの燃料噴射量（スロットル弁の開度）を制御することでＥＧトルクを制御するとともに、インバータ（図示せず）を制御することでＭＧトルクを制御する。
【００２４】
（Ｍ／Ｔの構成）
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。
【００２５】
本例では、選択される変速段（シフト完了位置）として、前進用の５つの変速段（ＥＶ、２速〜５速）、及び後進用の１つの変速段（ＥＶ−Ｒ）が設けられている。「ＥＶ」及び「ＥＶ−Ｒ」は上述したＥＶ走行用変速段であり、「２速」〜「５速」はそれぞれ上述したＨＶ走行用変速段である。以下、説明の便宜上、「Ｎ位置」、「第１セレクト位置」、「第２セレクト位置」を含むセレクト操作が可能な範囲を総称して「ニュートラル範囲」と呼ぶ。
【００２６】
Ｍ／Ｔは、スリーブＳ１、及びＳ２を備える。Ｓ１、及びＳ２はそれぞれ、出力軸Ａｏと一体回転する対応するハブに相対回転不能且つ軸方向に相対移動可能に嵌合された、「２速−３速」用のスリーブ、及び「４速−５速」用のスリーブである。
【００２７】
図２及び図３に示すように、スリーブＳ１、及びＳ２はそれぞれ、フォークシャフトＦＳ１、及びＦＳ２と（フォークを介して）一体に連結されている。ＦＳ１、及びＦＳ２（従って、Ｓ１、及びＳ２）はそれぞれ、シフトレバーＳＬの操作と連動するＳ＆Ｓシャフトに設けられたインナレバーＩＬ（図２、図３を参照）によって軸方向（図２では上下方向、図１及び図３では左右方向）に駆動される。
【００２８】
図２及び図３では、Ｓ＆Ｓシャフトとして、シフトレバーＳＬのシフト操作（図１、図４では上下方向の操作）によって軸方向に平行移動し且つシフトレバーＳＬのセレクト操作（図１、図４では左右方向の操作）によって軸中心に回動する「セレクト回転型」が示されているが、ＳＬのシフト操作によって軸中心に回動し且つＳＬのセレクト操作によって軸方向に平行移動する「シフト回転型」が使用されてもよい。
【００２９】
図３に示すように、ＦＳ１、及びＦＳ２にはそれぞれ、シフトヘッドＨ１、及びＨ２が一体に設けられている。ＳＬの位置がシフト操作（車両前後方向の操作）によって「Ｎ位置」又は「第２セレクト位置」から車両前方側及び後方側の何れかの方向に移動すると、即ち、インナレバーＩＬの軸方向位置（図３における左右方向の位置）が、ＳＬの「Ｎ位置」又は「第２セレクト位置」に対応する基準位置から前記何れかの方向に移動すると、ＩＬがＨ１又はＨ２を軸方向に押圧することによって、ＦＳ１又はＦＳ２（従って、Ｓ１又はＳ２）が「中立位置」から対応する方向に移動する。
【００３０】
一方、ＳＬの位置がシフト操作によって「第１セレクト位置」から車両前方側及び後方側の何れの方向に移動しても、即ち、インナレバーＩＬの軸方向位置が、ＳＬの「第１セレクト位置」に対応する基準位置から前記何れの方向に移動しても、ＩＬと係合するシフトヘッド（従って、フォークシャフト）が存在せず、従って、ＦＳ１及びＦＳ２（従って、Ｓ１及びＳ２）が「中立位置」に維持される。以下、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。
【００３１】
図１、２に示すように、シフトレバーＳＬが「Ｎ位置」（より正確には、ニュートラル領域）にある状態では、スリーブＳ１、及びＳ２が「中立位置」にある。この状態では、Ｓ１、及びＳ２はそれぞれ、対応する何れの遊転ギヤとも係合していない。即ち、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。また、ＭＧトルクは「ゼロ」に維持される。即ち、ＥＧトルク及びＭＧトルクは共に駆動輪に伝達されない。
【００３２】
図５、６に示すように、シフトレバーＳＬが「Ｎ位置」から（第１セレクト位置を経由して）「ＥＶのシフト完了位置」に移動した場合、上述のように、Ｓ＆ＳシャフトのＩＬと係合するシフトヘッド（従って、フォークシャフト）が存在しない。よって、ＦＳ１及びＦＳ２（従って、Ｓ１及びＳ２）が「中立位置」に維持される。従って、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。一方、この場合、図５に太い実線で示すように、Ｍ／Ｇと出力軸Ａｏとの間の動力伝達系統を利用して、前進方向のＭＧトルクが駆動輪に伝達される。
【００３３】
即ち、「ＥＶ」が選択された場合、Ｅ／Ｇを停止状態（Ｅ／Ｇの出力軸Ａｅの回転が停止した状態）に維持しながらＭＧトルクのみを利用して車両が走行する状態（即ち、上記「ＥＶ走行」）が実現される。即ち、この車両では、「ＥＶ」を選択することにより、ＥＶ走行による前方発進が可能である。ＭＧトルクは、アクセル開度等に応じた大きさの前進方向の値に調整される。
【００３４】
図７、８に示すように、シフトレバーＳＬが「Ｎ位置」から（第１セレクト位置を経由して）「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」に移動した場合、上述した「ＥＶ」が選択された場合と同様、ＩＬと係合するシフトヘッド（従って、フォークシャフト）が存在しない。よって、ＦＳ１及びＦＳ２（従って、Ｓ１及びＳ２）が「中立位置」に維持される。従って、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間では動力伝達系統が確立されない。一方、この場合、図７に太い実線で示すように、Ｍ／Ｇと出力軸Ａｏとの間の動力伝達系統を利用して、後進方向のＭＧトルクが駆動輪に伝達される。
【００３５】
即ち、「ＥＶ−Ｒ」が選択された場合、「ＥＶ走行」が実現される。即ち、この車両では、「ＥＶ−Ｒ」を選択することにより、ＥＶ走行による後方発進が可能である。ＭＧトルクは、アクセル開度等に応じた大きさの後進方向の値に調整される。
【００３６】
なお、ＳＬが「Ｎ位置」（ニュートラル領域）にあるか、「ＥＶのシフト完了位置」にあるか、「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」にあるかの識別は、例えば、シフト位置センサＰ４の検出結果、並びに、Ｓ＆Ｓシャフトの位置を検出するセンサの検出結果等に基づいて達成され得る。
【００３７】
図９、１０に示すように、シフトレバーＳＬが「Ｎ位置」から「２速のシフト完了位置」に移動すると、Ｓ＆ＳシャフトのＩＬがＦＳ１に連結されたヘッドＨ１の「２速側係合部」を「２速」方向（図１０では上方向）に駆動することによって、ＦＳ１（従って、Ｓ１）のみが（図１０では上方向、図９では右方向）に駆動される。この結果、スリーブＳ１が「２速位置」に移動する。スリーブＳ３は「中立位置」にある。
【００３８】
この状態では、Ｓ１は、遊転ギヤＧ２ｏと係合し、遊転ギヤＧ２ｏを出力軸Ａｏに対して相対回転不能に固定している。また、遊転ギヤＧ２ｏは、入力軸Ａｉに固定された固定ギヤＧ２ｉと常時噛合している。この結果、図９に太い実線で示すように、Ｍ／Ｇと出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が確立されることに加えて、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間で、Ｇ２ｉ及びＧ２ｏを介して「２速」に対応する動力伝達系統が確立される。即ち、「２速」が選択された場合、クラッチＣ／Ｔを介して伝達されるＥＧトルクと、ＭＧトルクとの両方を利用して車両が走行する状態（即ち、上記「ＨＶ走行」）が実現される。
【００３９】
以下、図１１〜図１６に示すように、シフトレバーＳＬが「３速」、「４速」又は「５速」にある場合も、「２速」の場合と同様、上記「ＨＶ走行」が実現される。即ち、「３速」、「４速」、「５速」ではそれぞれ、Ｍ／Ｇと出力軸Ａｏとの間で動力伝達系統が確立されることに加えて、入力軸Ａｉと出力軸Ａｏとの間で、「Ｇ３ｉ及びＧ３ｏ」、「Ｇ４ｉ及びＧ４ｏ」、「Ｇ５ｉ及びＧ５ｏ」を介して、「３速」、「４速」、「５速」に対応する動力伝達系統が確立される。
【００４０】
以上、本例では、「ＥＶ」、及び「ＥＶ−Ｒ」がＥＶ走行用の変速段であり、「２速」〜「５速」がＨＶ走行用の変速段である。ＥＧトルクの伝達系統について、「Ａｏの回転速度に対するＡｉの回転速度の割合」を「ＭＴ減速比」と呼ぶものとすると、「２速」から「５速」に向けてＭＴ減速比（ＧＮｏの歯数／ＧＮｉの歯数）（Ｎ：２〜５）が次第に小さくなっていく。
【００４１】
なお、上記の例では、スリーブＳ１、Ｓ２の軸方向位置は、シフトレバーＳＬとスリーブＳ１、Ｓ２とを機械的に連結するリンク機構（Ｓ＆Ｓシャフトとフォークシャフト）等を利用してシフトレバーＳＬのシフト位置に応じて機械的に調整されている。これに対し、スリーブＳ１、Ｓ２の軸方向位置が、シフト位置センサＰ４の検出結果に基づいて作動するアクチュエータの駆動力を利用して電気的に（所謂バイ・ワイヤ方式で）調整されてもよい。
【００４２】
（Ｅ／Ｇの制御）
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。
【００４３】
（Ｍ／Ｇの制御）
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、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。
【００４４】
（作用・効果）
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。
【００４５】
また、上記実施形態では、Ｈ型のシフトパターン上において、「ＥＶのシフト完了位置」と「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」とが、共通の（同じ）シフトラインの両端部にそれぞれ配置されている。通常は、Ｈ型のシフトパターンにおいて存在するシフトラインの本数と同数のフォークシャフトが必要となる。これに対し、上記構成によれば、３本のシフトラインを備えるＨ型のシフトパターンが採用されているにもかかわらず、２本のフォークシャフトで変速機が構成されている（図２等を参照）。即ち、必要なフォークシャフトの本数を１本減らすことができ、変速機全体をより一層コンパクト化できる。
【００４６】
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記実施形態では、スリーブＳ１、Ｓ２が共に入力軸Ａｉに設けられているが、スリーブＳ１、Ｓ２が共に出力軸Ａｏに設けられていてもよい。また、スリーブＳ１、Ｓ２のうちの一方が出力軸Ａｏに他方が入力軸Ａｉに設けられていてもよい。また、Ａｉ及びＡｏに配設された複数のギヤ対の軸方向における並び順が異なっていてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、「ＥＶのシフト完了位置」と「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」とが、共通の（同じ）シフトラインの両端部にそれぞれ配置されているが、「ＥＶのシフト完了位置」と「ＥＶ−Ｒのシフト完了位置」とが、異なるシフトラインの端部にそれぞれ配置されていてもよい。
【００４８】
加えて、上記実施形態では、シフトパターン上において、複数のＥＶ走行用変速段として、前進用の１つのＥＶ走行用変速段と、後進用の１つのＥＶ走行用変速段とを備えているが、前進用の複数のＥＶ走行用変速段、或いは、後進用の複数のＥＶ走行用変速段が備えられていてもよい。この場合、前進用又は後進用の複数のＥＶ走行用変速段の間では、「Ａｏの回転速度に対するＭ／Ｇの出力軸の回転速度の割合」（ＭＧ減速比）を異ならせることが好ましい。
【符号の説明】
【００４９】
Ｍ／Ｔ…変速機、Ｅ／Ｇ…エンジン、Ｃ／Ｔ…クラッチ、Ｍ／Ｇ…モータジェネレータ、Ａｅ…エンジンの出力軸、Ａｉ…変速機の入力軸、Ａｏ…変速機の出力軸、ＣＰ…クラッチペダル、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…ブレーキペダル、Ｐ１…クラッチ操作量センサ、Ｐ２…ブレーキ操作量センサ、Ｐ３…アクセル操作量センサ、Ｐ４…シフト位置センサ、ＥＣＵ…電子制御ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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（Ｍ）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、手動変速機。
【請求項２】
請求項１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しない、手動変速機。
【請求項１】
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（Ｍ）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、手動変速機。
【請求項２】
請求項１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しない、手動変速機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
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【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１３−１８４１６（Ｐ２０１３−１８４１６Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５４４４７（Ｐ２０１１−１５４４４７）
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１３日（２０１１．７．１３）
【出願人】（５９２０５８３１５）アイシン・エーアイ株式会社 (490)
【Ｆターム（参考）】
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