車両の動力伝達装置
【課題】変速機に設けられているシンクロ機構の過度の摩耗を防止することが可能な車両の動力伝達装置を提供する。
【解決手段】変速時に摩擦力を利用して軸とギアとを同期させるシンクロ機構２１、２２を備えた変速機１０が内燃機関２と駆動輪４との間の動力伝達経路中に設けられた車両の動力伝達装置において、モータ・ジェネレータ３と、モータ・ジェネレータ３を変速機１０の入力軸１１又は出力軸１２と選択的に接続する第２クラッチ３２とを備え、シンクロ機構２１、２２が摩耗しているか否か診断し、シンクロ機構２１、２２が摩耗していると診断した場合にはモータ・ジェネレータ３が入力軸１１と接続されるように第２クラッチ３２が制御し、変速機１０の変速が行われるときにモータ・ジェネレータ３を用いて入力軸１１と変速後に用いられるドライブギアとを同期させる。
【解決手段】変速時に摩擦力を利用して軸とギアとを同期させるシンクロ機構２１、２２を備えた変速機１０が内燃機関２と駆動輪４との間の動力伝達経路中に設けられた車両の動力伝達装置において、モータ・ジェネレータ３と、モータ・ジェネレータ３を変速機１０の入力軸１１又は出力軸１２と選択的に接続する第２クラッチ３２とを備え、シンクロ機構２１、２２が摩耗しているか否か診断し、シンクロ機構２１、２２が摩耗していると診断した場合にはモータ・ジェネレータ３が入力軸１１と接続されるように第２クラッチ３２が制御し、変速機１０の変速が行われるときにモータ・ジェネレータ３を用いて入力軸１１と変速後に用いられるドライブギアとを同期させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機にシンクロ機構が設けられ、かつ電動機の接続先を変速機の入力軸又は出力軸に選択的に切り替えることが可能な車両の動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用動力源として内燃機関とモータ・ジェネレータとが搭載されたハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両において内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機が設けられ、その変速機の入力軸及び出力軸のうちのいずれか一方にモータ・ジェネレータを選択的に接続可能な車両が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２、３が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０８５１８号公報
【特許文献２】特開２００４−１２５１１４号公報
【特許文献３】特開平１０−１１１２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されているような常時噛み合い式の変速機には、一般的に変速時に入力軸又は出力軸等の回転軸とその回転軸に設けられたギアとを同期させるためのシンクロ機構が設けられている。このようなシンクロ機構として回転軸とギアとを摩擦係合させ、摩擦力でこれらを同期させるものが知られている。このように摩擦係合によって回転軸とギアとを同期させるシンクロ機構では、摩擦係合させる部分が摩耗する。そして、この部分が過度に摩耗すると変速時にギア鳴り等の異常が発生するおそれがある。特許文献１には、このようなシンクロ機構の過度の摩耗を防止するために変速機をどのように制御するか開示されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、変速機に設けられているシンクロ機構の過度の摩耗を防止することが可能な車両の動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両の動力伝達装置は、走行用動力源と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機が設けられ、前記変速機は、前記走行用動力源から出力された動力が入力される入力軸と、前記駆動輪と動力伝達可能に接続された出力軸と、それぞれが一対のギアを有し、前記一対のギアの一方のギアが前記入力軸に設けられるとともに前記一方のギアと噛み合うように前記一対のギアの他方のギアが前記出力軸に設けられ、かつ互いに異なる変速比が設定された複数の変速ギア対と、前記複数の変速ギア対のうちのいずれか一つの変速ギア対による前記入力軸から前記出力軸への回転伝達を選択的に成立させることにより変速段を切り替える変速段切替機構と、を備え、前記変速段切替機構は、前記入力軸又は前記出力軸に設けられ、回転伝達に用いる変速ギア対を変更するときに、その設けられた軸とその軸に設けられて変更後に用いられる変速ギア対のギアとを摩擦力を利用して同期させるシンクロ機構を備えている車両の動力伝達装置において、電動機と、前記電動機を前記入力軸又は前記出力軸と選択的に接続するクラッチ手段と、前記シンクロ機構が摩耗しているか否か診断する摩耗診断手段と、前記摩耗診断手段により前記シンクロ機構が摩耗していると診断された場合に、前記電動機が前記入力軸と接続されるように前記クラッチ手段を制御し、前記変速段切替機構によって回転伝達に用いられる変速ギア対が変更されるときに前記シンクロ機構が設けられた軸とその軸に設けられて変更後に用いられる変速ギア対のギアとを前記電動機を用いて同期させる制御手段と、を備えた（請求項１）。
【０００７】
本発明の動力伝達装置によれば、シンクロ機構が摩耗していると診断された場合には電動機が入力軸と接続され、変速時に電動機でシンクロ機構が設けられた軸と、その軸に設けられたギアとの同期が行われる。この場合、シンクロ機構で軸とギアとを同期させる必要がないので、シンクロ機構を保護できる。そのため、シンクロ機構の摩耗の進行を防止できる。従って、シンクロ機構が過度に摩耗することを防止できる。さらに、シンクロ機構に異常が有り、シンクロ機構で軸とギアの同期ができない場合であっても変速機の変速を行うことができる。
【０００８】
本発明の動力伝達装置の一形態において、前記制御手段は、前記変速段切替機構によって回転伝達に用いられる変速ギア対が変更されるときに前記電動機が前記出力軸と接続されている場合には、変速ギア対の変更時に前記駆動輪に伝達されるトルクが変動しないように前記電動機の動作を制御してもよい（請求項２）。この形態によれば、変速時に駆動輪に伝達されるトルクの変動が抑制できる。そのため、ドライバビリティを改善できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上に説明したように、本発明の動力伝達装置によれば、シンクロ機構が摩耗していると診断された場合には電動機が入力軸と接続されるので、電動機で軸とギアの同期を行うことができる。そのため、シンクロ機構の摩耗を防止できる。従って、シンクロ機構が過度に摩耗することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一形態に係る動力伝達装置が組み込まれた車両を模式的に示す図。
【図２】第１シンクロ機構の断面を拡大して示す図。
【図３】変速途中の第１シンクロ機構の断面を示す図。
【図４】変速完了後の第１シンクロ機構の断面を示す図。
【図５】制御装置が実行する摩耗診断ルーチンを示すフローチャート。
【図６】制御装置が実行する変速補助制御ルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一形態に係る動力伝達装置が組み込まれた車両を模式的に示している。車両１には、走行用動力源として内燃機関２が搭載されている。また、この車両１には、電動機としてのモータ・ジェネレータ（以下、ＭＧと略称する。）３が搭載されている。ＭＧ３は、電動機及び発電機として機能する周知のものであり、ロータ軸３ａと一体回転するロータ３ｂと、ロータ３ｂの外周に同軸に配置されて不図示のケースに固定されたステータ３ｃとを備えている。
【００１２】
この図に示すように車両１は、変速機１０を備えている。変速機１０は内燃機関２と駆動輪４との間の動力伝達経路中に設けられている。変速機１０は、入力軸１１と、出力軸１２と、入力軸１１と出力軸１２との間に設けられた常時噛み合い式の第１〜第４変速ギア対Ｇ１〜Ｇ４とを備えている。第１変速ギア対Ｇ１は互いに噛み合う第１ドライブギア１３及び第１ドリブンギア１４にて構成され、第２変速ギア対Ｇ２は互いに噛み合う第２ドライブギア１５及び第２ドリブンギア１６にて構成されている。第３変速ギア対Ｇ３は互いに噛み合う第３ドライブギア１７及び第３ドリブンギア１８にて構成され、第４変速ギア対Ｇ４は互いに噛み合う第４ドライブギア１９及び第４ドリブンギア２０にて構成されている。各変速ギア対Ｇ１〜Ｇ４には互いに異なる変速比が設定されている。変速比は、第１変速ギア対Ｇ１、第２変速ギア対Ｇ２、第３変速ギア対Ｇ３、第４変速ギア対Ｇ４の順に小さくなるように設定されている。そのため、第１変速ギア対Ｇ１が１速に対応し、第２変速ギア対が２速に対応する。また、第３変速ギア対Ｇ３が３速に対応し、第４変速ギア対Ｇ４が４速に対応する。
【００１３】
第１〜第４ドライブギア１３、１５、１７、１９は、入力軸１１に対して相対回転可能なように入力軸１１に設けられている。この図に示したようにこれらのギアは、第１ドライブギア１３、第２ドライブギア１５、第３ドライブギア１７、第４ドライブギア１９の順番で軸線方向に並ぶように配置されている。第１〜第４ドリブンギア１４、１６、１８、２０は、出力軸１２と一体に回転するように出力軸１２に固定されている。
【００１４】
入力軸１１には、第１シンクロ機構２１及び第２シンクロ機構２２が設けられている。第１シンクロ機構２１は、第１ドライブギア１３と第２ドライブギア１５との間に設けられている。第２シンクロ機構２２は、第３ドライブギア１７と第４ドライブギア１９との間に設けられている。第１シンクロ機構２１及び第２シンクロ機構２２は、いずれもいわゆるキー式シンクロメッシュ機構として構成されている。図２〜図４を参照して第１シンクロ機構２１について説明する。なお、第２シンクロ機構２２も第１シンクロ機構２１と同様に構成されている。そのため、第２シンクロ機構２２の説明は省略する。
【００１５】
図２は、第１シンクロ機構２１の断面を拡大して示している。第１シンクロ機構２１は、クラッチハブ２３と、キー２４と、シンクロナイザリング２５、２６と、スリーブ２７とを備えている。クラッチハブ２３は、軸線方向Ａｘに移動可能かつ入力軸１１と一体回転するように入力軸１１にスプライン嵌合されている。クラッチハブ２３の外周には、キー２４が設けられている。クラッチハブ２３とキー２４との間にはスプリング２８が設けられている。スプリング２８は、クラッチハブ２３に固定されており、キー２４を外周側に付勢している。また、クラッチハブ２３の外周には、軸線方向Ａｘに移動可能かつクラッチハブ２３と一体回転するようにスリーブ２７がスプライン嵌合されている。スリーブ２７の外周面には、スリーブ２７を軸線方向Ａｘに駆動するためのシフトフォーク２９が係合されている。この図に示すように第１ドライブギア１３及び第２ドライブギア１５には、第１シンクロ機構２１に近付くにつれて半径が小さくなるコーン部１３ａ、１５ａが設けられている。シンクロナイザリング２５、２６は、ドライブギア１３、１５に対して相対回転可能かつ軸線方向Ａｘに相対移動可能なようにコーン部１３ａ、１５ａの外周面に設けられている。この図に示すようにシンクロナイザリング２５、２６は、それぞれのクラッチハブ２３側の端部がキー２４とコーン部１３ａ、１５ａとの間に配置されている。各シンクロナイザリング２５、２６の外周面には、スリーブ２７がスライドしてきたときにスリーブ２７のスプラインと噛み合うスプライン２５ａ、２６ａが設けられている。また、各ドライブギア１３、１５には、シンクロナイザリング２５、２６の外側を通過してきたスリーブ２７のスプラインと噛み合うスプライン部１３ｂ、１５ｂが設けられている。第１シンクロ機構２１では、スリーブ２７のスプラインが第１ドライブギア１３のスプライン部１３ｂと噛み合うと入力軸１１と第１ドライブギア１３とが接続される。また、スリーブ２７のスプラインが第２ドライブギア１５のスプライン部１５ｂと噛み合うと入力軸１１と第２ドライブギア１５とが接続される。
【００１６】
この第１シンクロ機構２１では、図３に示すようにシフトフォーク２９によってスリーブ２７が第１ドライブギア１３側に駆動されると、スリーブ２７とともにキー２４及びクラッチハブ２３も同様に駆動される。そして、この図に示すようにスリーブ２７によってキー２４が内周側に押し下げられると、キー２４がシンクロナイザリング２５をコーン部１３ａに押し付ける。これによりシンクロナイザリング２５とコーン部１３ａとが摩擦係合し、入力軸１１と第１ドライブギア１３の同期が開始される。その後、入力軸１１の回転数と第１ドライブギア１３の回転数とが略等しくなると同期が終了し、スリーブ２７がさらに第１ドライブギア１３側に駆動される。そして、図４に示すようにスリーブ２７のスプラインがシンクロナイザリング２５のスプライン２５ａ及び第１ドライブギア１３のスプライン部１３ｂとそれぞれ噛み合う。これにより入力軸１１が第１ドライブギア１３と接続される。
【００１７】
上述した説明では、第１ドライブギア１３と接続する場合について説明したが、第２ドライブギア１５と接続する場合も同様に摩擦力にて入力軸１１と第２ドライブギア１５とを同期させ、その後これらを接続する。このようにシンクロ機構２１では、摩擦力を利用して入力軸１１とドライブギア１３、１５とを同期させている。
【００１８】
図１に戻って変速機１０の説明を続ける。この図に示すように変速機１０は、各シンクロ機構２１、２２を駆動するためのアクチュエータ３０を備えている。アクチュエータ３０は、各シンクロ機構２１、２２のシフトフォーク２９を駆動し、これによりスリーブ２７を駆動する。このように変速機１０の変速段の切り替えることにより、各シンクロ機構２１、２２及びアクチュエータ３０が本発明の変速段切替機構に相当する。
【００１９】
この図に示すように入力軸１１には、第１クラッチ３１を介して内燃機関２の出力軸２ａが接続されている。第１クラッチ３１は、内燃機関２と入力軸１１との間で動力が伝達される係合状態と、その動力伝達が遮断される解放状態とに切り替え可能な周知のものである。ＭＧ３のロータ軸３ａには、クラッチ手段としての第２クラッチ３２が設けられている。ロータ軸３ａと出力軸１２との間には、常時噛み合い式のギア対３４が設けられている。ギア対３４は、出力軸１２に固定された第１ギア３５と、ロータ軸３ａに設けられて第１ギア３５と噛み合う第２ギア３６とを備えている。
【００２０】
第２クラッチ３２は、ロータ軸３ａと入力軸１１とが相互に動力伝達可能に接続される第１係合状態と、ロータ軸３ａと出力軸１２とがギア対３４を介して相互に動力伝達可能に接続される第２係合状態と、ロータ軸３ａが入力軸１１及び出力軸１２のいずれとも切り離される解放状態とに切り替え可能に構成されている。第２クラッチ３２には、例えばスリーブの位置を変更することにより接続先を切り替え可能な周知のドグクラッチが使用される。そのため、第２クラッチ３２の詳細な説明は省略する。
【００２１】
出力軸１２には、出力ギア３７が一体回転するように設けられている。出力ギア３７は、デファレンシャル機構３８のリングギア３８ａと噛み合っている。デファレンシャル機構３８は、リングギア３８ａに入力された動力を左右の駆動輪４に伝達する周知の機構である。
【００２２】
内燃機関２、ＭＧ３、変速機１０の動作は、制御装置４０にて制御される。制御装置４０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。制御装置４０は、車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。制御装置４０は、これらのプログラムを実行することにより内燃機関２、ＭＧ３等の制御対象に対する制御を行っている。制御装置４０は、例えば車両１の走行状態に応じて第２クラッチ３２の状態を切り替える。また、制御装置４０は、車両１に対して変速が要求された場合には変速機１０の変速が完了するまで第１クラッチ３１を解放状態に切り替える。制御装置４０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。例えば、アクセル開度に対応した信号を出力するアクセル開度センサ４１等が接続されている。この他にも種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。
【００２３】
また、制御装置４０には、シフト操作装置４２が接続されている。シフト操作装置４２は、ドライバが操作するシフトレバー４２ａを有し、シフトレバー４２ａが動かされたシフト位置に応じた信号を出力する。制御装置４０は、その出力信号に応じてアクチュエータ３０を制御し、変速機１０をシフト位置に応じた変速段に切り替える。例えば、シフトレバー４２ａが１速に切り替えられたときには第１変速ギア対Ｇ１を介して入力軸１１と出力軸１２との間の回転伝達が行われるようにアクチュエータ３０を制御する。
【００２４】
上述したように各シンクロ機構２１、２２は、シンクロナイザリング２５、２６とドライブギア１３、１５とを摩擦係合させることによって入力軸１１とドライブギア１３、１５を同期させる。そのため、シンクロナイザリング２５、２６やドライブギア１３、１５のコーン部１３ａ、１５ａが摩耗する。そして、この摩耗が過度に進行すると入力軸１１とドライブギア１３、１５を同期させる際にギア鳴り等の異常が発生する可能性がある。そこで、制御装置４０は、各シンクロ機構２１、２２が摩耗しているか否か診断する。また、各シンクロ機構２１、２２が摩耗している場合には、それ以上摩耗が進行しないように変速機１０の動作を制御する。
【００２５】
図５は、制御装置４０がシンクロ機構２１、２２が摩耗しているか否か診断するために実行する摩耗診断ルーチンを示している。このルーチンは、車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。このルーチンを実行することにより制御装置４０が摩耗診断手段として機能する。
【００２６】
このルーチンにおいて制御装置４０は、まずステップＳ１１で車両１に対して変速が要求されたか否か判定する。変速が要求されたか否かは、ドライバによってシフトレバー４２ａのシフト位置が変更されたか否かに応じて判定すればよい。変速が要求されていないと判定した場合には今回のルーチンを終了する。
【００２７】
一方、変速が要求されたと判定した場合にはステップＳ１２に進み、制御装置４０はシンクロ機構２１、２２のシンクロナイザリング２５、２６等が摩耗しているか否か診断する。この摩耗診断は、例えば変速時のスリーブ２７のストローク量、入力軸１１の回転数、及び出力軸１２の回転数に基づいて行えばよい。シンクロナイザリング２５、２６やコーン部１３ａ、１５ａが摩耗していない場合、スリーブ２７が図３に示した位置まで動かされるとシンクロナイザリング２５、２６とコーン部１３ａ、１５ａとが接触して同期が開始される。これにより入力軸１１とスリーブ２７が接触したドライブギアとの回転数差が小さくなる。各ドライブギア１３、１５、１７、１９は、ドリブンギア１４、１６、１８、２０と常に噛み合っている。そのため、スリーブ２７がいずれかのドライブギアと摩擦係合すると出力軸１２の回転数は、そのドライブギアを含む変速ギア対の変速比及び入力軸１１の回転数に応じた回転数とほぼ同じになる。
【００２８】
これに対してシンクロナイザリング２５、２６やコーン部１３ａ、１５ａが摩耗している場合には、スリーブ２７が図３に示した位置まで動かされてもシンクロナイザリング２５、２６とコーン部１３ａ、１５ａとが十分に摩擦係合しない。そのため、同期が行われず、変速後にスリーブ２７が噛み合うべきドライブギアを含む変速ギア対の変速比及び入力軸１１の回転数に基づいて求められる回転数と出力軸１２の回転数との差が大きいままに維持される。そこで、例えばスリーブ２７が所定の位置まで動かされたときに、変速後にスリーブ２７が噛み合うべきドライブギアを含む変速ギア対の変速比及び入力軸１１の回転数から求められた回転数と出力軸１２の回転数との差が予め設定した許容範囲外の場合に、シンクロ機構２１、２２が摩耗していると診断すればよい。
【００２９】
次のステップＳ１３において制御装置４０は、摩耗診断の結果に基づいてシンクロ機構２１、２２が摩耗しているか否か判定する。摩耗していると判定した場合にはステップＳ１４に進み、制御装置４０はシンクロ機構２１、２２が摩耗していることを示す摩耗フラグをオンに切り替える。その後、今回のルーチンを終了する。一方、摩耗していないと判定した場合にはステップＳ１５に進み、制御装置４０は摩耗フラグをオフに切り替える。その後、今回のルーチンを終了する。なお、摩耗フラグは制御装置４０のＲＡＭに記憶され、制御装置４０が実行する他のルーチンで使用される。
【００３０】
図６は、制御装置４０が変速機１０の変速を補助するために実行する変速補助制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。この制御ルーチンを実行することにより制御装置４０が本発明の制御手段として機能する。
【００３１】
この制御ルーチンにおいて制御装置４０は、まずステップＳ２１において摩耗フラグがオンか否か判定する。摩耗フラグがオフと判定した場合にはステップＳ２２をスキップしてステップＳ２３に進む。一方、摩耗フラグがオンと判定した場合にはステップＳ２２に進み、制御装置４０は第２クラッチ３２を第１係合状態に切り替えてＭＧ３を入力軸１１と接続する。次のステップＳ２３において制御装置４０は車両１に対して変速が要求されたか否か判定する。ここでは図５のステップＳ１１と同様の処理が行われる。変速が要求されていないと判定した場合には、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３２】
一方、変速が要求されたと判定した場合にはステップＳ２４に進み、制御装置４０はＭＧ３の接続先が入力軸１１か否か判定する。接続先が入力軸１１と判定した場合にはステップＳ２５に進み、制御装置４０は回転同期制御を実行する。周知のように変速が行われる場合、各シンクロ機構２１、２２のスリーブ２７と各ドライブギア１３、１５、１７、１９との接続が一時解除される。これにより各シンクロ機構２１、２２が一時図２に示したニュートラル状態になる。回転同期制御では、この状態において入力軸１１の回転数をＭＧ３で調整し、変速後にスリーブ２７が噛み合うべきドライブギアと入力軸１１とを同期させる。そして、変速が完了するまで入力軸１１とドライブギアの同期を行う。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３３】
一方、ＭＧ３の接続先が入力軸１１ではないと判定した場合にはステップＳ２６に進み、制御装置４０は接続先が出力軸１２か否か判定する。接続先が出力軸１２ではない、すなわち第２クラッチ３２が解放状態と判定した場合には、今回の制御ルーチンを終了する。一方、接続先が出力軸１２と判定した場合にはステップＳ２７に進み、制御装置４０はトルク補償制御を実行する。上述したように変速時には各シンクロ機構２１、２２が一時図２に示したニュートラル状態になる。この場合には内燃機関２のトルクが出力軸１２に伝達されないため、駆動輪４に伝達されるトルクが一時減少する。また、同様に第１クラッチ３１が解放状態に切り替えられてから変速完了後に第１クラッチ３１が係合状態に切り替えられるまでの期間においても内燃機関２のトルクが出力軸１２に伝達されない。そのため、この期間も駆動輪４に伝達されるトルクが減少する。トルク補償制御では、これらのときにＭＧ３で出力軸１２を駆動し、このトルクの減少を補償する。これにより変速時に一時的に駆動輪４に伝達されるトルクが低下する、いわゆるトルク抜けを防止する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３４】
本発明の動力伝達装置によれば、シンクロ機構２１、２２が摩耗していると診断された場合には、ＭＧ３が入力軸１１と接続されて変速時に回転同期制御が実行される。この制御では、シンクロ機構２１、２２がニュートラル状態の時に入力軸１１とドライブギアとの同期を行うため、シンクロナイザリング２５、２６とコーン部１３ａ、１５ａとを摩擦係合して入力軸１１とドライブギアとを同期する必要がない。そのため、シンクロ機構２１、２２を保護できる。これによりシンクロ機構２１、２２の摩耗の進行を抑制できるので、シンクロ機構２１、２２の過度の摩耗を防止できる。さらにシンクロ機構２１、２２に異常が有り、シンクロ機構２１、２２で同期を行うことができない場合であっても変速機１０の変速を行うことができる。
【００３５】
また、本発明では、変速時にＭＧ３が出力軸１２と接続されている場合にはトルク補償制御を実行するので、変速時にトルク抜けが発生することを防止できる。また、この場合にはＭＧ３で駆動輪４を駆動できるので、変速時でもドライバの要求するトルクで車両１を走行させることができる。そのため、ドライバビリティを改善できる。
【００３６】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明に設けられる変速機のシンクロ機構は、キー式シンクロメッシュ機構に限定されない。本発明に設けられる変速機には、変速時に摩擦力を利用して回転軸とギアとの同期を行う種々のシンクロ機構を設けてよい。また、本発明に設けられる変速機は、シンクロ機構が入力軸に設けられた変速機に限定されない。例えば、各ドライブギアが入力軸に一体回転するように設けられるとともに各ドリブンギアが出力軸に相対回転可能に支持され、かつ出力軸とドリブンギアとの間にシンクロ機構が設けられた変速機であってもよい。
【００３７】
上述した形態では、モータ・ジェネレータを変速機の入力軸又は出力軸と選択的に接続したが、モータ・ジェネレータの代わりに電動機としてのみ機能する電動モータを設けてもよい。
【００３８】
シンクロ機構のシンクロナイザリングやギアのコーン部が摩耗しているか否か診断する方法は、上述した形態で示した方法に限定されない。これらの部分の摩耗を検出可能な種々の方法を用いてよい。
【符号の説明】
【００３９】
１ 車両
２ 内燃機関（走行用動力源）
３ モータ・ジェネレータ（電動機）
４ 駆動輪
１０ 変速機
１１ 入力軸
１２ 出力軸
２１ シンクロ機構（変速段切替機構）
２２ シンクロ機構（変速段切替機構）
３０ アクチュエータ（変速段切替機構）
３２ 第２クラッチ（クラッチ手段）
４０ 制御装置（制御手段、摩擦診断手段）
Ｇ１〜Ｇ４ 変速ギア対
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変速機にシンクロ機構が設けられ、かつ電動機の接続先を変速機の入力軸又は出力軸に選択的に切り替えることが可能な車両の動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行用動力源として内燃機関とモータ・ジェネレータとが搭載されたハイブリッド車両が知られている。このようなハイブリッド車両において内燃機関と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機が設けられ、その変速機の入力軸及び出力軸のうちのいずれか一方にモータ・ジェネレータを選択的に接続可能な車両が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２、３が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２０８５１８号公報
【特許文献２】特開２００４−１２５１１４号公報
【特許文献３】特開平１０−１１１２１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示されているような常時噛み合い式の変速機には、一般的に変速時に入力軸又は出力軸等の回転軸とその回転軸に設けられたギアとを同期させるためのシンクロ機構が設けられている。このようなシンクロ機構として回転軸とギアとを摩擦係合させ、摩擦力でこれらを同期させるものが知られている。このように摩擦係合によって回転軸とギアとを同期させるシンクロ機構では、摩擦係合させる部分が摩耗する。そして、この部分が過度に摩耗すると変速時にギア鳴り等の異常が発生するおそれがある。特許文献１には、このようなシンクロ機構の過度の摩耗を防止するために変速機をどのように制御するか開示されていない。
【０００５】
そこで、本発明は、変速機に設けられているシンクロ機構の過度の摩耗を防止することが可能な車両の動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両の動力伝達装置は、走行用動力源と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機が設けられ、前記変速機は、前記走行用動力源から出力された動力が入力される入力軸と、前記駆動輪と動力伝達可能に接続された出力軸と、それぞれが一対のギアを有し、前記一対のギアの一方のギアが前記入力軸に設けられるとともに前記一方のギアと噛み合うように前記一対のギアの他方のギアが前記出力軸に設けられ、かつ互いに異なる変速比が設定された複数の変速ギア対と、前記複数の変速ギア対のうちのいずれか一つの変速ギア対による前記入力軸から前記出力軸への回転伝達を選択的に成立させることにより変速段を切り替える変速段切替機構と、を備え、前記変速段切替機構は、前記入力軸又は前記出力軸に設けられ、回転伝達に用いる変速ギア対を変更するときに、その設けられた軸とその軸に設けられて変更後に用いられる変速ギア対のギアとを摩擦力を利用して同期させるシンクロ機構を備えている車両の動力伝達装置において、電動機と、前記電動機を前記入力軸又は前記出力軸と選択的に接続するクラッチ手段と、前記シンクロ機構が摩耗しているか否か診断する摩耗診断手段と、前記摩耗診断手段により前記シンクロ機構が摩耗していると診断された場合に、前記電動機が前記入力軸と接続されるように前記クラッチ手段を制御し、前記変速段切替機構によって回転伝達に用いられる変速ギア対が変更されるときに前記シンクロ機構が設けられた軸とその軸に設けられて変更後に用いられる変速ギア対のギアとを前記電動機を用いて同期させる制御手段と、を備えた（請求項１）。
【０００７】
本発明の動力伝達装置によれば、シンクロ機構が摩耗していると診断された場合には電動機が入力軸と接続され、変速時に電動機でシンクロ機構が設けられた軸と、その軸に設けられたギアとの同期が行われる。この場合、シンクロ機構で軸とギアとを同期させる必要がないので、シンクロ機構を保護できる。そのため、シンクロ機構の摩耗の進行を防止できる。従って、シンクロ機構が過度に摩耗することを防止できる。さらに、シンクロ機構に異常が有り、シンクロ機構で軸とギアの同期ができない場合であっても変速機の変速を行うことができる。
【０００８】
本発明の動力伝達装置の一形態において、前記制御手段は、前記変速段切替機構によって回転伝達に用いられる変速ギア対が変更されるときに前記電動機が前記出力軸と接続されている場合には、変速ギア対の変更時に前記駆動輪に伝達されるトルクが変動しないように前記電動機の動作を制御してもよい（請求項２）。この形態によれば、変速時に駆動輪に伝達されるトルクの変動が抑制できる。そのため、ドライバビリティを改善できる。
【発明の効果】
【０００９】
以上に説明したように、本発明の動力伝達装置によれば、シンクロ機構が摩耗していると診断された場合には電動機が入力軸と接続されるので、電動機で軸とギアの同期を行うことができる。そのため、シンクロ機構の摩耗を防止できる。従って、シンクロ機構が過度に摩耗することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一形態に係る動力伝達装置が組み込まれた車両を模式的に示す図。
【図２】第１シンクロ機構の断面を拡大して示す図。
【図３】変速途中の第１シンクロ機構の断面を示す図。
【図４】変速完了後の第１シンクロ機構の断面を示す図。
【図５】制御装置が実行する摩耗診断ルーチンを示すフローチャート。
【図６】制御装置が実行する変速補助制御ルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の一形態に係る動力伝達装置が組み込まれた車両を模式的に示している。車両１には、走行用動力源として内燃機関２が搭載されている。また、この車両１には、電動機としてのモータ・ジェネレータ（以下、ＭＧと略称する。）３が搭載されている。ＭＧ３は、電動機及び発電機として機能する周知のものであり、ロータ軸３ａと一体回転するロータ３ｂと、ロータ３ｂの外周に同軸に配置されて不図示のケースに固定されたステータ３ｃとを備えている。
【００１２】
この図に示すように車両１は、変速機１０を備えている。変速機１０は内燃機関２と駆動輪４との間の動力伝達経路中に設けられている。変速機１０は、入力軸１１と、出力軸１２と、入力軸１１と出力軸１２との間に設けられた常時噛み合い式の第１〜第４変速ギア対Ｇ１〜Ｇ４とを備えている。第１変速ギア対Ｇ１は互いに噛み合う第１ドライブギア１３及び第１ドリブンギア１４にて構成され、第２変速ギア対Ｇ２は互いに噛み合う第２ドライブギア１５及び第２ドリブンギア１６にて構成されている。第３変速ギア対Ｇ３は互いに噛み合う第３ドライブギア１７及び第３ドリブンギア１８にて構成され、第４変速ギア対Ｇ４は互いに噛み合う第４ドライブギア１９及び第４ドリブンギア２０にて構成されている。各変速ギア対Ｇ１〜Ｇ４には互いに異なる変速比が設定されている。変速比は、第１変速ギア対Ｇ１、第２変速ギア対Ｇ２、第３変速ギア対Ｇ３、第４変速ギア対Ｇ４の順に小さくなるように設定されている。そのため、第１変速ギア対Ｇ１が１速に対応し、第２変速ギア対が２速に対応する。また、第３変速ギア対Ｇ３が３速に対応し、第４変速ギア対Ｇ４が４速に対応する。
【００１３】
第１〜第４ドライブギア１３、１５、１７、１９は、入力軸１１に対して相対回転可能なように入力軸１１に設けられている。この図に示したようにこれらのギアは、第１ドライブギア１３、第２ドライブギア１５、第３ドライブギア１７、第４ドライブギア１９の順番で軸線方向に並ぶように配置されている。第１〜第４ドリブンギア１４、１６、１８、２０は、出力軸１２と一体に回転するように出力軸１２に固定されている。
【００１４】
入力軸１１には、第１シンクロ機構２１及び第２シンクロ機構２２が設けられている。第１シンクロ機構２１は、第１ドライブギア１３と第２ドライブギア１５との間に設けられている。第２シンクロ機構２２は、第３ドライブギア１７と第４ドライブギア１９との間に設けられている。第１シンクロ機構２１及び第２シンクロ機構２２は、いずれもいわゆるキー式シンクロメッシュ機構として構成されている。図２〜図４を参照して第１シンクロ機構２１について説明する。なお、第２シンクロ機構２２も第１シンクロ機構２１と同様に構成されている。そのため、第２シンクロ機構２２の説明は省略する。
【００１５】
図２は、第１シンクロ機構２１の断面を拡大して示している。第１シンクロ機構２１は、クラッチハブ２３と、キー２４と、シンクロナイザリング２５、２６と、スリーブ２７とを備えている。クラッチハブ２３は、軸線方向Ａｘに移動可能かつ入力軸１１と一体回転するように入力軸１１にスプライン嵌合されている。クラッチハブ２３の外周には、キー２４が設けられている。クラッチハブ２３とキー２４との間にはスプリング２８が設けられている。スプリング２８は、クラッチハブ２３に固定されており、キー２４を外周側に付勢している。また、クラッチハブ２３の外周には、軸線方向Ａｘに移動可能かつクラッチハブ２３と一体回転するようにスリーブ２７がスプライン嵌合されている。スリーブ２７の外周面には、スリーブ２７を軸線方向Ａｘに駆動するためのシフトフォーク２９が係合されている。この図に示すように第１ドライブギア１３及び第２ドライブギア１５には、第１シンクロ機構２１に近付くにつれて半径が小さくなるコーン部１３ａ、１５ａが設けられている。シンクロナイザリング２５、２６は、ドライブギア１３、１５に対して相対回転可能かつ軸線方向Ａｘに相対移動可能なようにコーン部１３ａ、１５ａの外周面に設けられている。この図に示すようにシンクロナイザリング２５、２６は、それぞれのクラッチハブ２３側の端部がキー２４とコーン部１３ａ、１５ａとの間に配置されている。各シンクロナイザリング２５、２６の外周面には、スリーブ２７がスライドしてきたときにスリーブ２７のスプラインと噛み合うスプライン２５ａ、２６ａが設けられている。また、各ドライブギア１３、１５には、シンクロナイザリング２５、２６の外側を通過してきたスリーブ２７のスプラインと噛み合うスプライン部１３ｂ、１５ｂが設けられている。第１シンクロ機構２１では、スリーブ２７のスプラインが第１ドライブギア１３のスプライン部１３ｂと噛み合うと入力軸１１と第１ドライブギア１３とが接続される。また、スリーブ２７のスプラインが第２ドライブギア１５のスプライン部１５ｂと噛み合うと入力軸１１と第２ドライブギア１５とが接続される。
【００１６】
この第１シンクロ機構２１では、図３に示すようにシフトフォーク２９によってスリーブ２７が第１ドライブギア１３側に駆動されると、スリーブ２７とともにキー２４及びクラッチハブ２３も同様に駆動される。そして、この図に示すようにスリーブ２７によってキー２４が内周側に押し下げられると、キー２４がシンクロナイザリング２５をコーン部１３ａに押し付ける。これによりシンクロナイザリング２５とコーン部１３ａとが摩擦係合し、入力軸１１と第１ドライブギア１３の同期が開始される。その後、入力軸１１の回転数と第１ドライブギア１３の回転数とが略等しくなると同期が終了し、スリーブ２７がさらに第１ドライブギア１３側に駆動される。そして、図４に示すようにスリーブ２７のスプラインがシンクロナイザリング２５のスプライン２５ａ及び第１ドライブギア１３のスプライン部１３ｂとそれぞれ噛み合う。これにより入力軸１１が第１ドライブギア１３と接続される。
【００１７】
上述した説明では、第１ドライブギア１３と接続する場合について説明したが、第２ドライブギア１５と接続する場合も同様に摩擦力にて入力軸１１と第２ドライブギア１５とを同期させ、その後これらを接続する。このようにシンクロ機構２１では、摩擦力を利用して入力軸１１とドライブギア１３、１５とを同期させている。
【００１８】
図１に戻って変速機１０の説明を続ける。この図に示すように変速機１０は、各シンクロ機構２１、２２を駆動するためのアクチュエータ３０を備えている。アクチュエータ３０は、各シンクロ機構２１、２２のシフトフォーク２９を駆動し、これによりスリーブ２７を駆動する。このように変速機１０の変速段の切り替えることにより、各シンクロ機構２１、２２及びアクチュエータ３０が本発明の変速段切替機構に相当する。
【００１９】
この図に示すように入力軸１１には、第１クラッチ３１を介して内燃機関２の出力軸２ａが接続されている。第１クラッチ３１は、内燃機関２と入力軸１１との間で動力が伝達される係合状態と、その動力伝達が遮断される解放状態とに切り替え可能な周知のものである。ＭＧ３のロータ軸３ａには、クラッチ手段としての第２クラッチ３２が設けられている。ロータ軸３ａと出力軸１２との間には、常時噛み合い式のギア対３４が設けられている。ギア対３４は、出力軸１２に固定された第１ギア３５と、ロータ軸３ａに設けられて第１ギア３５と噛み合う第２ギア３６とを備えている。
【００２０】
第２クラッチ３２は、ロータ軸３ａと入力軸１１とが相互に動力伝達可能に接続される第１係合状態と、ロータ軸３ａと出力軸１２とがギア対３４を介して相互に動力伝達可能に接続される第２係合状態と、ロータ軸３ａが入力軸１１及び出力軸１２のいずれとも切り離される解放状態とに切り替え可能に構成されている。第２クラッチ３２には、例えばスリーブの位置を変更することにより接続先を切り替え可能な周知のドグクラッチが使用される。そのため、第２クラッチ３２の詳細な説明は省略する。
【００２１】
出力軸１２には、出力ギア３７が一体回転するように設けられている。出力ギア３７は、デファレンシャル機構３８のリングギア３８ａと噛み合っている。デファレンシャル機構３８は、リングギア３８ａに入力された動力を左右の駆動輪４に伝達する周知の機構である。
【００２２】
内燃機関２、ＭＧ３、変速機１０の動作は、制御装置４０にて制御される。制御装置４０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータユニットとして構成されている。制御装置４０は、車両１を適切に走行させるための各種制御プログラムを保持している。制御装置４０は、これらのプログラムを実行することにより内燃機関２、ＭＧ３等の制御対象に対する制御を行っている。制御装置４０は、例えば車両１の走行状態に応じて第２クラッチ３２の状態を切り替える。また、制御装置４０は、車両１に対して変速が要求された場合には変速機１０の変速が完了するまで第１クラッチ３１を解放状態に切り替える。制御装置４０には、車両１に係る情報を取得するための種々のセンサが接続されている。例えば、アクセル開度に対応した信号を出力するアクセル開度センサ４１等が接続されている。この他にも種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。
【００２３】
また、制御装置４０には、シフト操作装置４２が接続されている。シフト操作装置４２は、ドライバが操作するシフトレバー４２ａを有し、シフトレバー４２ａが動かされたシフト位置に応じた信号を出力する。制御装置４０は、その出力信号に応じてアクチュエータ３０を制御し、変速機１０をシフト位置に応じた変速段に切り替える。例えば、シフトレバー４２ａが１速に切り替えられたときには第１変速ギア対Ｇ１を介して入力軸１１と出力軸１２との間の回転伝達が行われるようにアクチュエータ３０を制御する。
【００２４】
上述したように各シンクロ機構２１、２２は、シンクロナイザリング２５、２６とドライブギア１３、１５とを摩擦係合させることによって入力軸１１とドライブギア１３、１５を同期させる。そのため、シンクロナイザリング２５、２６やドライブギア１３、１５のコーン部１３ａ、１５ａが摩耗する。そして、この摩耗が過度に進行すると入力軸１１とドライブギア１３、１５を同期させる際にギア鳴り等の異常が発生する可能性がある。そこで、制御装置４０は、各シンクロ機構２１、２２が摩耗しているか否か診断する。また、各シンクロ機構２１、２２が摩耗している場合には、それ以上摩耗が進行しないように変速機１０の動作を制御する。
【００２５】
図５は、制御装置４０がシンクロ機構２１、２２が摩耗しているか否か診断するために実行する摩耗診断ルーチンを示している。このルーチンは、車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。このルーチンを実行することにより制御装置４０が摩耗診断手段として機能する。
【００２６】
このルーチンにおいて制御装置４０は、まずステップＳ１１で車両１に対して変速が要求されたか否か判定する。変速が要求されたか否かは、ドライバによってシフトレバー４２ａのシフト位置が変更されたか否かに応じて判定すればよい。変速が要求されていないと判定した場合には今回のルーチンを終了する。
【００２７】
一方、変速が要求されたと判定した場合にはステップＳ１２に進み、制御装置４０はシンクロ機構２１、２２のシンクロナイザリング２５、２６等が摩耗しているか否か診断する。この摩耗診断は、例えば変速時のスリーブ２７のストローク量、入力軸１１の回転数、及び出力軸１２の回転数に基づいて行えばよい。シンクロナイザリング２５、２６やコーン部１３ａ、１５ａが摩耗していない場合、スリーブ２７が図３に示した位置まで動かされるとシンクロナイザリング２５、２６とコーン部１３ａ、１５ａとが接触して同期が開始される。これにより入力軸１１とスリーブ２７が接触したドライブギアとの回転数差が小さくなる。各ドライブギア１３、１５、１７、１９は、ドリブンギア１４、１６、１８、２０と常に噛み合っている。そのため、スリーブ２７がいずれかのドライブギアと摩擦係合すると出力軸１２の回転数は、そのドライブギアを含む変速ギア対の変速比及び入力軸１１の回転数に応じた回転数とほぼ同じになる。
【００２８】
これに対してシンクロナイザリング２５、２６やコーン部１３ａ、１５ａが摩耗している場合には、スリーブ２７が図３に示した位置まで動かされてもシンクロナイザリング２５、２６とコーン部１３ａ、１５ａとが十分に摩擦係合しない。そのため、同期が行われず、変速後にスリーブ２７が噛み合うべきドライブギアを含む変速ギア対の変速比及び入力軸１１の回転数に基づいて求められる回転数と出力軸１２の回転数との差が大きいままに維持される。そこで、例えばスリーブ２７が所定の位置まで動かされたときに、変速後にスリーブ２７が噛み合うべきドライブギアを含む変速ギア対の変速比及び入力軸１１の回転数から求められた回転数と出力軸１２の回転数との差が予め設定した許容範囲外の場合に、シンクロ機構２１、２２が摩耗していると診断すればよい。
【００２９】
次のステップＳ１３において制御装置４０は、摩耗診断の結果に基づいてシンクロ機構２１、２２が摩耗しているか否か判定する。摩耗していると判定した場合にはステップＳ１４に進み、制御装置４０はシンクロ機構２１、２２が摩耗していることを示す摩耗フラグをオンに切り替える。その後、今回のルーチンを終了する。一方、摩耗していないと判定した場合にはステップＳ１５に進み、制御装置４０は摩耗フラグをオフに切り替える。その後、今回のルーチンを終了する。なお、摩耗フラグは制御装置４０のＲＡＭに記憶され、制御装置４０が実行する他のルーチンで使用される。
【００３０】
図６は、制御装置４０が変速機１０の変速を補助するために実行する変速補助制御ルーチンを示している。この制御ルーチンは車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。この制御ルーチンを実行することにより制御装置４０が本発明の制御手段として機能する。
【００３１】
この制御ルーチンにおいて制御装置４０は、まずステップＳ２１において摩耗フラグがオンか否か判定する。摩耗フラグがオフと判定した場合にはステップＳ２２をスキップしてステップＳ２３に進む。一方、摩耗フラグがオンと判定した場合にはステップＳ２２に進み、制御装置４０は第２クラッチ３２を第１係合状態に切り替えてＭＧ３を入力軸１１と接続する。次のステップＳ２３において制御装置４０は車両１に対して変速が要求されたか否か判定する。ここでは図５のステップＳ１１と同様の処理が行われる。変速が要求されていないと判定した場合には、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３２】
一方、変速が要求されたと判定した場合にはステップＳ２４に進み、制御装置４０はＭＧ３の接続先が入力軸１１か否か判定する。接続先が入力軸１１と判定した場合にはステップＳ２５に進み、制御装置４０は回転同期制御を実行する。周知のように変速が行われる場合、各シンクロ機構２１、２２のスリーブ２７と各ドライブギア１３、１５、１７、１９との接続が一時解除される。これにより各シンクロ機構２１、２２が一時図２に示したニュートラル状態になる。回転同期制御では、この状態において入力軸１１の回転数をＭＧ３で調整し、変速後にスリーブ２７が噛み合うべきドライブギアと入力軸１１とを同期させる。そして、変速が完了するまで入力軸１１とドライブギアの同期を行う。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３３】
一方、ＭＧ３の接続先が入力軸１１ではないと判定した場合にはステップＳ２６に進み、制御装置４０は接続先が出力軸１２か否か判定する。接続先が出力軸１２ではない、すなわち第２クラッチ３２が解放状態と判定した場合には、今回の制御ルーチンを終了する。一方、接続先が出力軸１２と判定した場合にはステップＳ２７に進み、制御装置４０はトルク補償制御を実行する。上述したように変速時には各シンクロ機構２１、２２が一時図２に示したニュートラル状態になる。この場合には内燃機関２のトルクが出力軸１２に伝達されないため、駆動輪４に伝達されるトルクが一時減少する。また、同様に第１クラッチ３１が解放状態に切り替えられてから変速完了後に第１クラッチ３１が係合状態に切り替えられるまでの期間においても内燃機関２のトルクが出力軸１２に伝達されない。そのため、この期間も駆動輪４に伝達されるトルクが減少する。トルク補償制御では、これらのときにＭＧ３で出力軸１２を駆動し、このトルクの減少を補償する。これにより変速時に一時的に駆動輪４に伝達されるトルクが低下する、いわゆるトルク抜けを防止する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３４】
本発明の動力伝達装置によれば、シンクロ機構２１、２２が摩耗していると診断された場合には、ＭＧ３が入力軸１１と接続されて変速時に回転同期制御が実行される。この制御では、シンクロ機構２１、２２がニュートラル状態の時に入力軸１１とドライブギアとの同期を行うため、シンクロナイザリング２５、２６とコーン部１３ａ、１５ａとを摩擦係合して入力軸１１とドライブギアとを同期する必要がない。そのため、シンクロ機構２１、２２を保護できる。これによりシンクロ機構２１、２２の摩耗の進行を抑制できるので、シンクロ機構２１、２２の過度の摩耗を防止できる。さらにシンクロ機構２１、２２に異常が有り、シンクロ機構２１、２２で同期を行うことができない場合であっても変速機１０の変速を行うことができる。
【００３５】
また、本発明では、変速時にＭＧ３が出力軸１２と接続されている場合にはトルク補償制御を実行するので、変速時にトルク抜けが発生することを防止できる。また、この場合にはＭＧ３で駆動輪４を駆動できるので、変速時でもドライバの要求するトルクで車両１を走行させることができる。そのため、ドライバビリティを改善できる。
【００３６】
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明に設けられる変速機のシンクロ機構は、キー式シンクロメッシュ機構に限定されない。本発明に設けられる変速機には、変速時に摩擦力を利用して回転軸とギアとの同期を行う種々のシンクロ機構を設けてよい。また、本発明に設けられる変速機は、シンクロ機構が入力軸に設けられた変速機に限定されない。例えば、各ドライブギアが入力軸に一体回転するように設けられるとともに各ドリブンギアが出力軸に相対回転可能に支持され、かつ出力軸とドリブンギアとの間にシンクロ機構が設けられた変速機であってもよい。
【００３７】
上述した形態では、モータ・ジェネレータを変速機の入力軸又は出力軸と選択的に接続したが、モータ・ジェネレータの代わりに電動機としてのみ機能する電動モータを設けてもよい。
【００３８】
シンクロ機構のシンクロナイザリングやギアのコーン部が摩耗しているか否か診断する方法は、上述した形態で示した方法に限定されない。これらの部分の摩耗を検出可能な種々の方法を用いてよい。
【符号の説明】
【００３９】
１ 車両
２ 内燃機関（走行用動力源）
３ モータ・ジェネレータ（電動機）
４ 駆動輪
１０ 変速機
１１ 入力軸
１２ 出力軸
２１ シンクロ機構（変速段切替機構）
２２ シンクロ機構（変速段切替機構）
３０ アクチュエータ（変速段切替機構）
３２ 第２クラッチ（クラッチ手段）
４０ 制御装置（制御手段、摩擦診断手段）
Ｇ１〜Ｇ４ 変速ギア対
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用動力源と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機が設けられ、
前記変速機は、前記走行用動力源から出力された動力が入力される入力軸と、前記駆動輪と動力伝達可能に接続された出力軸と、それぞれが一対のギアを有し、前記一対のギアの一方のギアが前記入力軸に設けられるとともに前記一方のギアと噛み合うように前記一対のギアの他方のギアが前記出力軸に設けられ、かつ互いに異なる変速比が設定された複数の変速ギア対と、前記複数の変速ギア対のうちのいずれか一つの変速ギア対による前記入力軸から前記出力軸への回転伝達を選択的に成立させることにより変速段を切り替える変速段切替機構と、を備え、
前記変速段切替機構は、前記入力軸又は前記出力軸に設けられ、回転伝達に用いる変速ギア対を変更するときに、その設けられた軸とその軸に設けられて変更後に用いられる変速ギア対のギアとを摩擦力を利用して同期させるシンクロ機構を備えている車両の動力伝達装置において、
電動機と、前記電動機を前記入力軸又は前記出力軸と選択的に接続するクラッチ手段と、前記シンクロ機構が摩耗しているか否か診断する摩耗診断手段と、前記摩耗診断手段により前記シンクロ機構が摩耗していると診断された場合に、前記電動機が前記入力軸と接続されるように前記クラッチ手段を制御し、前記変速段切替機構によって回転伝達に用いられる変速ギア対が変更されるときに前記シンクロ機構が設けられた軸とその軸に設けられて変更後に用いられる変速ギア対のギアとを前記電動機を用いて同期させる制御手段と、を備えた動力伝達装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記変速段切替機構によって回転伝達に用いられる変速ギア対が変更されるときに前記電動機が前記出力軸と接続されている場合には、変速ギア対の変更時に前記駆動輪に伝達されるトルクが変動しないように前記電動機の動作を制御する請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項１】
走行用動力源と駆動輪との間の動力伝達経路中に変速機が設けられ、
前記変速機は、前記走行用動力源から出力された動力が入力される入力軸と、前記駆動輪と動力伝達可能に接続された出力軸と、それぞれが一対のギアを有し、前記一対のギアの一方のギアが前記入力軸に設けられるとともに前記一方のギアと噛み合うように前記一対のギアの他方のギアが前記出力軸に設けられ、かつ互いに異なる変速比が設定された複数の変速ギア対と、前記複数の変速ギア対のうちのいずれか一つの変速ギア対による前記入力軸から前記出力軸への回転伝達を選択的に成立させることにより変速段を切り替える変速段切替機構と、を備え、
前記変速段切替機構は、前記入力軸又は前記出力軸に設けられ、回転伝達に用いる変速ギア対を変更するときに、その設けられた軸とその軸に設けられて変更後に用いられる変速ギア対のギアとを摩擦力を利用して同期させるシンクロ機構を備えている車両の動力伝達装置において、
電動機と、前記電動機を前記入力軸又は前記出力軸と選択的に接続するクラッチ手段と、前記シンクロ機構が摩耗しているか否か診断する摩耗診断手段と、前記摩耗診断手段により前記シンクロ機構が摩耗していると診断された場合に、前記電動機が前記入力軸と接続されるように前記クラッチ手段を制御し、前記変速段切替機構によって回転伝達に用いられる変速ギア対が変更されるときに前記シンクロ機構が設けられた軸とその軸に設けられて変更後に用いられる変速ギア対のギアとを前記電動機を用いて同期させる制御手段と、を備えた動力伝達装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記変速段切替機構によって回転伝達に用いられる変速ギア対が変更されるときに前記電動機が前記出力軸と接続されている場合には、変速ギア対の変更時に前記駆動輪に伝達されるトルクが変動しないように前記電動機の動作を制御する請求項１に記載の動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６００４３（Ｐ２０１３−６００４３Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９８３３３（Ｐ２０１１−１９８３３３）
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【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４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１２日（２０１１．９．１２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【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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