(57)【要約】【課題】動力伝達系における対象部品にかかる過負荷を精度よく好適に把握して報知することができる動力伝達系の過負荷報知装置および過負荷報知方法を提供する。【解決手段】エンジン３（駆動源）からの動力伝達系のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品の過負荷報知装置１０であって、対象部品の滑り距離に基づいて摩擦エネルギーを算出し、摩擦エネルギーが高いか否かを判断する制御部２２と、摩擦エネルギーが高いと判断された場合に、摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力する出力部２３と、を備える。【選択図】図３
2020112227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力伝達系のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品の過負荷報知装置であって、
前記対象部品の滑り距離に基づいて摩擦エネルギーを算出し、前記摩擦エネルギーが高いか否かを判断する制御部と、
前記摩擦エネルギーが高いと判断された場合に、前記摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力する出力部と、を備える
動力伝達系の過負荷報知装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記摩擦エネルギーが予め定められた所定の閾値を超えた場合に、前記摩擦エネルギーが高いと判断する
請求項１に記載の動力伝達系の過負荷報知装置。
【請求項３】
前記制御部は、複数ある前記対象部品をそれぞれ特定し、前記対象部品毎に前記摩擦エネルギーが高いか否かを判断する
請求項１または２に記載の動力伝達系の過負荷報知装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記摩擦エネルギーが高いと判断された場合の原因を特定し、
前記出力部は、前記摩擦エネルギーが高いことを示す信号と併せて、前記摩擦エネルギーが高かった原因を示す信号を出力する
請求項１から３のいずれか一項に記載の動力伝達系の過負荷報知装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記摩擦エネルギーに基づいて前記対象部品の寿命に対する被害度を算出し、前記被害度を累積することで前記対象部品の劣化度合いを予測し、前記予測の結果が所定の条件を満たした場合に、前記摩擦エネルギーが高いか否かを判断する
請求項１から４のいずれか一項に記載の動力伝達系の過負荷報知装置。
【請求項６】
前記出力部からの信号に基づいて前記対象部品の過負荷に関する情報を報知する報知部を備える
請求項１から５のいずれか一項に記載の動力伝達系の過負荷報知装置。
【請求項７】
前記対象部品は、前記動力伝達系のうち変速機に設けられたシンクロ機構のシンクロナイザリングである
請求項１から６のいずれか一項に記載の動力伝達系の過負荷報知装置。
【請求項８】
駆動源からの動力伝達系のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品の過負荷報知方法であって、
前記対象部品の滑り距離に基づいて摩擦エネルギーを算出し、前記摩擦エネルギーが高いか否かを判断するステップと、
前記摩擦エネルギーが高いと判断された場合に、前記摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力するステップと、を備え、
前記滑り距離は、前記対象部品における摩擦係合の開始から終了までの入力側回転速度と出力側回転速度から求めた相対回転、前記対象部品における摩擦係合箇所の円周、および前記対象部品における摩擦係合の開始から終了までの時間から算出し、
前記摩擦エネルギーは、前記滑り距離、前記摩擦係合箇所の摩擦係数、および前記摩擦係合箇所にかかる押付力から算出する
動力伝達系の過負荷報知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、動力伝達系の過負荷報知装置および過負荷報知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の動力伝達系における変速機では、変速時の入力側と出力側との回転数差を同期させるために、シンクロ機構が設けられることがある。シンクロ機構は、一般に同期機構とも称されており、シンクロナイザリングの内周側の摩擦面が、変速ギヤのコーン面に直接または間接的に接触することによる摩擦係合によって回転同期が行われていた。
【０００３】
前記シンクロ機構に対して、過大な負荷が加わると、シンクロ機構の部品（例えばシンクロナイザリング）の摩耗が早まる。シンクロ機構の摩耗が進行すると、変速時の異音（ギヤ鳴り）など各種不具合が発生するという問題があった。このような動力伝達系の問題に関連する技術として、例えば特許文献１や特許文献２に示された技術が知られている。
【０００４】
特許文献１には、クラッチにおける半クラッチ状態を検出し、半クラッチ状態の時間または走行距離を積算して、この値が所定値以上になったとき、摩耗度異常の警報を発する技術が記載されている。特許文献１では、走行状態において、変速機入力軸の回転数がエンジン回転数と異なることを条件として半クラッチ状態と判定すると共に、半クラッチ状態の時間または走行距離を積算し、この積算値だけから摩耗度合いを確認している。
【０００５】
特許文献２には、クラッチの摩耗量が予め設定された限界クラッチ摩耗量に達したときに報知駆動信号を出力し、警告音を発する技術が記載されている。特許文献２では、クラッチが半クラッチ状態になるまでのクラッチ駆動手段（アクチュエータのロッド）のストローク量を検出してクラッチの摩耗量とし、この摩耗量が限界クラッチ摩耗量に達したときに警告音を発する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平０２−００２５３２号公報
【特許文献２】特開昭６１−２４４９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、単に半クラッチ状態での走行距離や時間の積算をクラッチの摩耗度合いと一義的に定義しているに過ぎない。このような技術では、クラッチ等を含む動力伝達系の部品に対する過負荷を正確に把握したり報知することなどできなかった。
【０００８】
また、特許文献２の技術では、半クラッチ状態になるまでのクラッチ駆動手段のストローク量をそのままクラッチの摩耗量として判断している。このような技術でも、クラッチ等を含む動力伝達系の部品に対する過負荷を正確に把握したり報知することなどできなかった。
【０００９】
本開示の目的は、動力伝達系における対象部品にかかる過負荷を精度よく好適に把握して報知することができる動力伝達系の過負荷報知装置および過負荷報知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の一態様に係る動力伝達系の過負荷報知装置は、駆動源からの動力伝達系のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品の過負荷報知装置であって、前記対象部品の滑り距離に基づいて摩擦エネルギーを算出し、前記摩擦エネルギーが高いか否かを判断する制御部と、前記摩擦エネルギーが高いと判断された場合に、前記摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力する出力部と、を備える。
【００１１】
また、本開示の一態様に係る動力伝達系の過負荷報知方法は、駆動源からの動力伝達系のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品の過負荷報知方法であって、前記対象部品の滑り距離に基づいて摩擦エネルギーを算出し、前記摩擦エネルギーが高いか否かを判断するステップと、前記摩擦エネルギーが高いと判断された場合に、前記摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力するステップと、を備える。
【００１２】
ここで前記滑り距離は、前記対象部品における摩擦係合の開始から終了までの入力側回転速度と出力側回転速度から求めた相対回転、前記対象部品における摩擦係合箇所の円周、および前記対象部品における摩擦係合の開始から終了までの時間から算出する。前記摩擦エネルギーは、前記滑り距離、前記摩擦係合箇所の摩擦係数、および前記摩擦係合箇所にかかる押付力から算出する。
【発明の効果】
【００１３】
本開示によれば、動力伝達系における対象部品にかかる過負荷を精度よく好適に把握して報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】車両の構成を例示した模式図
【図２】変速機の構成を例示した模式図
【図３】過負荷報知装置の構成を例示したブロック図
【図４】過負荷報知処理を説明するフローチャート
【図５】シンクロ機構の構成の要部を例示した断面図
【図６】シンクロナイザリングの構成を例示した平面図
【図７】シンクロナイザリングの構成を例示した左側面図
【図８】動力伝達系の対象部品のＥ−Ｎ線図を例示した図
【図９】劣化予測処理を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に説明する実施形態は一例であり、本開示はこの実施形態に限定されるものではない。なお、既に周知な事項の詳細な説明や、実質的に同一の構成に対する重複説明等は、適宜省略する場合がある。
【００１６】
［車両１の構成］
まず、本開示を適用する車両１の一例について、図１を参照して概略を説明する。図１は、本実施形態に係る車両１の構成を例示した模式図である。図１に示すように、車両１は、エンジン３と、クラッチ４と、変速機（トランスミッション）５と、プロペラシャフト６と、終減速機（デファレンシャル）７と、ドライブシャフト８，８と、駆動輪９，９等を有する。以下の説明では、クラッチ４から終減速機７までを、動力伝達系２とする。
【００１７】
車両１では、駆動源であるエンジン３の回転力が、クラッチ４を介して変速機５に伝達され、変速機５により所定の変速比に変速される。変速機５で変速された回転力は、プロペラシャフト６を介して終減速機７に伝達され、終減速機７からドライブシャフト８，８を介して駆動輪９，９に伝達される。このような動力伝達系２のうち、入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される部品は、本実施形態ではクラッチ４と変速機５に含まれている。
【００１８】
なお、車両１は、エンジン３等の内燃機関を駆動源とするものに限定されず、他に電動機（例えばモータ／ジェネレータ等）を駆動源とする電気自動車（Electric Vehicle：ＥＶ）、あるいは内燃機関と電動機とを組み合わせたハイブリッド車（Hybrid Electric Vehicle：ＨＥＶ）であってもよい。
【００１９】
次に、動力伝達系２のうち本開示に特に関連するものについて説明する。
［クラッチ４の構成］
クラッチ４は、エンジン３と変速機５との間に設けられ、エンジン３から変速機５へ回転力を、例えば図示しない入力側クラッチ板と出力側クラッチ板との摩擦係合により伝達ないし遮断する。クラッチ４における各クラッチ板間の摩擦係合の断切は、運転者が図示しないクラッチペダルを踏み込む操作により行われる場合と、自動制御により行われる場合とがある。
【００２０】
［変速機５の構成］
変速機５は、クラッチ４を介して伝達されたエンジン３の回転力を、複数あるギヤ段（走行段）での変速比に変速して、プロペラシャフト６を介して終減速機７側へ伝達する。変速機５におけるギヤ段の切り換えは、運転者による手動変速操作（マニュアル操作）と、自動制御により行われる自動変速操作とがある。なお、ギヤ段自体の切り換え動作は、手動変速操作でも自動変速操作でも同様である。
【００２１】
手動変速操作では、運転者が図示しないシフトノブを操作（シフトアップ／シフトダウン）することで現在のギヤ段が所望のギヤ段に切り換えられる。自動変速操作では、シフトノブを操作することなく（例えばドライブポジションに配置）、後述するコントローラ２０の制御によりエンジン３の負荷や車速等に応じて自動的に最適なギヤ段に選択される。本開示では特に手動変速操作の場合を対象とする。すなわち、本実施形態の変速機５は手動変速操作を前提とするが、自動変速操作にも選択的に実行できる構成でもよい。
【００２２】
図２は、変速機５の構成を例示した模式図である。ただし、図２に示した変速機５の構成要素（ギヤ段等）の数や配置は、あくまで概略を説明するための便宜上の例示に過ぎない。変速機５におけるギヤ段の数は、例えば前進４速段および後進１速段等である。図２に示すように、変速機５は、インプットシャフト５１と、アウトプットシャフト５２と、カウンタシャフト５３と、複数のギヤ段をなすメインギヤ５４およびカウンタギヤ５５と、複数のシンクロ機構６０等を有する。
【００２３】
インプットシャフト５１は、入力側がクラッチ４を介してエンジン３に連結され（図１参照）、インプット用のメインギヤ５４Ａが設けられている。アウトプットシャフト５２は、インプットシャフト５１と同軸上に配置され、出力側がプロペラシャフト６を介して終減速機７に連結されている（図１参照）。アウトプットシャフト５２には、入力側から順にメインギヤ５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅが回動自在に設けられている。なお、メインギヤ５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅを総称するときは、単にメインギヤ５４と表記する。
【００２４】
カウンタシャフト５３は、インプットシャフト５１およびアウトプットシャフト５２と平行に配置されている。カウンタシャフト５３には、入力側から順に前記メインギヤ５４Ａと噛み合うインプット用のカウンタギヤ５５Ａの他、複数のカウンタギヤ５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ，５５Ｅが設けられている。なお、カウンタギヤ５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ，５５Ｅを総称するときは、単にカウンタギヤ５５と表記する。
【００２５】
アウトプットシャフト５２側のメインギヤ５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅと、カウンタシャフト５３側のカウンタギヤ５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ，５５Ｅとは、互いに対応するもの同士が噛み合っており、それぞれ「変速ギヤ」をなしている。メインギヤ５４およびカウンタギヤ５５の組み合わせである「ギヤ段」は、例えばメインギヤ５４Ｂおよびカウンタギヤ５５Ｂは１速ギヤに相当し、以下、入力側から順に、２速ギヤ、３速ギヤ、４速ギヤに相当する。なお、変速ギヤには、図示しないリバースギヤ等も含まれている。
【００２６】
アウトプットシャフト５２上には、各メインギヤ５４間の配置に合わせて、シンクロ機構６０Ａ，６０Ｂが設けられていている。シンクロ機構６０Ａ，６０Ｂは、変速機５におけるギヤ段の切り換え動作を円滑に行うために、変速時の入力側と出力側との回転数差を摩擦により同期させるものである。いずれのシンクロ機構６０Ａ，６０Ｂも、それぞれ共通の構成である。シンクロ機構６０Ａ，６０Ｂの構成について詳しくは後述する。なお、シンクロ機構６０Ａ，６０Ｂを総称するときは、単にシンクロ機構６０と表記する。
【００２７】
また、変速機５には、動力伝達系２における入力側回転数を検出する手段の一例として、カウンタギヤ５５Ａの近傍にカウンタシャフト回転数センサ１１が設けられている。また、変速機５には、動力伝達系２における出力側回転数を検出する手段の一例として、アウトプットシャフト５２の近傍にアウトプットシャフト回転数センサ１２が設けられている。
【００２８】
カウンタシャフト回転数センサ１１は、カウンタシャフト５３の回転数を検出して、入力側回転数情報として出力する。なお、カウンタシャフト５３の回転は、インプットシャフト５１と同期するものであり、インプットシャフト５１の側に設けた回転数センサによって、インプットシャフト５１の回転数を直接検出するようにしてもよい。
【００２９】
アウトプットシャフト回転数センサ１２は、アウトプットシャフト５２の回転数を検出し、出力側回転数情報として出力する。なお、カウンタシャフト回転数センサ１１およびアウトプットシャフト回転数センサ１２としては、例えば周知の電磁式や光電式のセンサにより回転体の回転を検出し、その回転数に比例した周波数を出力するセンサを用いるとよい。
【００３０】
また、変速機５には、ギヤ段を検出する手段の一例として、シフトシャフト５７の近傍にギヤポジションセンサ１３が設けられている。さらに、変速機５には、後述する対象部品にかかる押付力を検出する手段の一例として、押付力検出センサ１４が設けられている。
【００３１】
ギヤポジションセンサ１３は、例えば後述するシンクロ機構６０のカップリングスリーブ６２を軸方向に移動させるシフトシャフト５７の位置に基づいてギヤ段の位置を検出し、ギヤ段情報を出力する。なお、ギヤ段の位置を検出する別の手段として、例えばシフトノブの位置を検出するセンサを用いてもよい。
【００３２】
押付力検出センサ１４は、例えば後述するシンクロ機構６０のシンクロナイザリング６４が対象部品である場合には、後述するカップリングスリーブ６２に係合されたシフトフォーク５６あるいはシフトシャフト５７にかかる押付力を検出するものである。押付力検出センサ１４は、検出した押付力を押付力情報として出力する。
【００３３】
なお、押付力検出センサ１４は、例えばシフトフォーク５６やシフトシャフト５７に設けた周知の歪みゲージ等を用いるとよい。その他、シフトノブがエアーアシスト機能を備えたパワーアシスト付きシフトである場合は、そのエアー圧等からシンクロナイザリング６４にかかる押付力を推測することもできる。
【００３４】
［過負荷報知装置１０の構成］
次に、本開示である過負荷報知装置１０の構成について、図３を参照して説明する。図３は、過負荷報知装置１０の構成を例示したブロック図である。過負荷報知装置１０は、動力伝達系２のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品の過負荷を報知する装置であり、図３に示すように、入力部２１と、制御部２２と、出力部２３と、記憶部２４等を有する。
【００３５】
入力部２１、制御部２２等の本開示の構成要素は、本実施形態では車両１に搭載されるコントローラ２０の各機能として実現される。コントローラ２０は、例えばマイクロコンピュータや周辺の電子機器で構成された電子制御ユニットＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。コントローラ２０は、制御部２２等の機能を実現するために、記憶部２４に記録された制御プログラムに従って動作し、入力部２１より後述する各センサ等からの各種情報を入力し、また出力部２３より各種情報を出力する。
【００３６】
図３に示すように、コントローラ２０には、カウンタシャフト回転数センサ１１、アウトプットシャフト回転数センサ１２、ギヤポジションセンサ１３、押付力検出センサ１４、計時タイマ１５等が、それぞれ接続されている。計時タイマ１５は、コントローラ２０に内蔵するものを用いてもよい。なお、コントローラ２０の関連機器であるセンサやタイマは、本開示に関係するものだけを例示する。
【００３７】
入力部２１は、カウンタシャフト回転数センサ１１からの入力側回転数情報、アウトプットシャフト回転数センサ１２からの出力側回転数情報、ギヤポジションセンサ１３からのギヤ段情報、押付力検出センサ１４からの押付力情報、および計時タイマ１５からの時間情報等の各種情報の入力を受け付ける。
【００３８】
制御部２２は、入力部２１に入力された入力側回転数情報、出力側回転数情報、ギヤ段情報、押付力情報、および時間情報等に基づいて、動力伝達系２のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品にかかる過負荷を判断する。ここで対象部品は、本実施形態では、例えば変速機５に設けられたシンクロ機構６０の部品であり、詳しくは後述する。
【００３９】
出力部２３は、制御部２２における判断結果に基づいて、対象部品の過負荷に関する情報を出力する。ここで出力部２３からの信号の出力先は、主として報知部３０であるが、報知部３０に限定されることはない。
【００４０】
記憶部２４は、制御部２２において動力伝達系２の対象部品毎の劣化を予測する際に用いられる各種データを記憶する。記憶部２４には、各種データとして例えば、対象部品の滑り距離や摩擦エネルギーを算出するために必要なデータ等が記憶されている。
【００４１】
報知部３０は、制御部２２における対象部品の過負荷に関する判断結果を報知するものである。報知部３０は、例えば車両１のインストルメントパネル等であり、前記判断結果を含む各種情報を視認可能に表示させる。報知部３０の報知形態については本開示では特に限定しないが、具体例については後述する。なお、報知部３０による報知の形態は、視認可能な表示に限らず、人工音声やアラーム等の音によるものでもよい。
【００４２】
［過負荷報知装置１０の処理（過負荷報知方法）］
次に、過負荷報知装置１０の制御部２２で実行される対象部品の過負荷報知処理について説明する。図４は、対象部品の過負荷報知処理を説明するためのフローチャートである。図４に示す処理は、車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。
【００４３】
まず、ステップＳ１において、制御部２２は、入力部２１に入力された入力側回転数情報、出力側回転数情報、ギヤ段情報、押付力情報、および時間情報等の各種情報を受け取る。
【００４４】
制御部２２は、入力側回転数情報に基づいて、対象部品の「入力側回転速度」に相当するカウンタシャフト５３の回転速度を算出する。また、制御部２２は、出力側回転数情報に基づいて、対象部品の「出力側回転速度」に相当するアウトプットシャフト５２の回転速度も算出する。
【００４５】
ステップＳ２において、制御部２２は、入力部２１から受け取った各種情報を記憶部２４に記憶させる。ここで記憶される情報には、前述した入力側回転速度や出力側回転速度も含まれる。
【００４６】
ステップＳ３において、制御部２２は、対象部品を特定する。対象部品の特定は、例えばシンクロ機構６０に関しては、ギヤ段情報に基づいて複数あるシンクロ機構６０のいずれかを特定することができる。
【００４７】
ステップＳ４において、制御部２２は、記憶部２４に記憶された情報に基づいて、特定された対象部品の滑り距離を算出する。ここで滑り距離は、例えば対象部品における摩擦係合の開始から終了までの入力側回転速度と出力側回転速度度から求めた相対回転、対象部品における摩擦係合箇所の円周、および対象部品における摩擦係合の開始から終了までの時間から算出され、記憶部２４に記憶される。滑り距離の詳しい算出方法については後述する。
【００４８】
ステップＳ５において、制御部２２は、記憶部２４に記憶された情報に基づいて、特定された対象部品の摩擦エネルギーを算出する。ここで摩擦エネルギーは、前記ステップＳ４で算出した滑り距離のほか、摩擦係合箇所の摩擦係数、および摩擦係合箇所にかかる押付力から算出され、記憶部２４に記憶される。摩擦エネルギーの詳しい算出方法については後述する。
【００４９】
続くステップＳ６において、制御部２２は、算出した摩擦エネルギーが高いか否かを判断する。ここで制御部２２は、予め定められた所定の閾値を摩擦エネルギーが超えた場合に、摩擦エネルギーが高いと判断する。
【００５０】
所定の閾値は、対象部品の種類や材質によって異なり、全ての対象部品について予め実験等により求められて、記憶部２４に記憶されている。具体的な閾値は、例えば対象部品毎に摩擦エネルギーが発生する度に算出した値の平均値の何倍かの値に設定したり、後述するＥ−Ｎ線図（図８参照）を参考にして適宜定めるとよい。
【００５１】
ステップＳ６で、対象部品の摩擦エネルギーが所定の閾値よりも高いと判断された場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、処理はステップＳ７に進む。そして、ステップＳ７において、制御部２２は、出力部２３に対象部品の摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力させる。
【００５２】
また、制御部２２は、摩擦エネルギーが高いと判断した場合の原因も特定する。すなわち、対象部品に過負荷がかかった原因を、入力部２１が受け取った各種情報に基づいて判断する。そして、出力部２３は、摩擦エネルギーが高いことを示す信号と共に、摩擦エネルギーが高かった原因を示す信号も出力する。これらの信号に基づいてステップＳ８では、対象部品の過負荷に関する情報が報知部３０で報知された後、処理を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ６で、対象部品の摩擦エネルギーが所定の閾値よりも高いと判断されなかった場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御部２２は、出力部２３に対して対象部品の摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力させない。すなわち、報知部３０に対象部品の過負荷に関する情報が報知部３０に表示されることなく、処理を終了する。なお、摩擦エネルギーが所定の閾値を超えなくても、算出された摩擦エネルギーは記憶部２４に保存され累積される。
【００５４】
本実施形態では、過負荷報知装置１０によって過負荷を判断する対象部品として、具体的には例えば、図２に示した変速機５に設けられたシンクロ機構６０のうち、後述するシンクロナイザリング６４が想定されている。よって、シンクロ機構６０について以下に説明する。
【００５５】
［シンクロ機構６０の構成］
図５は、シンクロ機構６０の構成の要部を例示した断面図である。図５に示すように、シンクロ機構６０は、シンクロハブ６１と、カップリングスリーブ６２と、ドグクラッチ６３と、シンクロナイザリング６４等を有する。
【００５６】
図５では、シンクロハブ６１とカップリングスリーブ６２の軸方向の中心線ＣＬより片側半分（入力側となる紙面左側）の一部のみ図示したが、中心線ＣＬを境に左右対称となるもう片側半分（出力側となる紙面右側）も存在する。よって、シンクロ機構６０は、シンクロハブ６１およびカップリングスリーブ６２は一つずつ備えるが、シンクロナイザリング６４は２つ備えている。
【００５７】
図５に示したシンクロ機構６０は、出力側と入力側とで一つずつシンクロナイザリング６４を備え、一つのシンクロナイザリング６４によって、シンクロハブ６１とこれに対向する側のメインギヤ５４の回転を同期させるシングルコーンタイプの例である。ただし、本開示のシンクロ機構は、シングルコーンタイプに限定されず、一組のシンクロナイザリング毎に複数のリングを重ねて摩擦面を増やしたマルチコーンタイプにも適用することができる。
【００５８】
シンクロハブ６１は、アウトプットシャフト５２（図２参照）に対して、一体的に回転するように結合されている。ここでアウトプットシャフト５２の中心軸とシンクロハブ６１の中心軸は互いに一致している。以下の説明で「軸方向」とは、アウトプットシャフト５２およびシンクロハブ６１の中心軸と平行な方向（図５における左右方向）を意味する。また、図５において「径方向」とは、アウトプットシャフト５２およびシンクロハブ６１の中心軸に対して垂直な方向（図５における上下方向）を意味する。
【００５９】
カップリングスリーブ６２は、シンクロハブ６１の外周に対して、軸方向に移動可能にスプライン係合されている。また、カップリングスリーブ６２には、外周面にある凹溝６２１に対して、図２に示したシフトフォーク５６Ａ（５６Ｂ）の先端が係合されている。シフトフォーク５６Ａ（５６Ｂ）は、図２に示したシフトシャフト５７Ａ（５７Ｂ）に一体に取り付けられた状態で、図示しないシフトノブに連結されている。よって、シフトノブを動かすことにより、シフトフォーク５６Ａ（５６Ｂ）を介してカップリングスリーブ６２は軸方向に移動する。
【００６０】
ドグクラッチ６３は、メインギヤ５４と一体に設けられている。ここでメインギヤ５４は、ドグクラッチ６３と別体のものを固定してもよい。メインギヤ５４は、ドグクラッチ６３を介してカップリングスリーブ６２と噛み合うことになる。また、メインギヤ５４のシンクロハブ６１側はコーン形状であり、その外周面は、先端に向けて縮径する外側摩擦面５４１となっている。なお、ドグクラッチ６３や外側摩擦面５４１は、複数のメインギヤ５４Ａ，５４Ｂ毎にそれぞれ設けられている。
【００６１】
シンクロナイザリング６４は、シンクロハブ６１とドグクラッチ６３との間に設けられている。図６は、シンクロナイザリング６４を示す平面図である。図７は、シンクロナイザリング６４を示す左側面図である。シンクロナイザリング６４をシンクロ機構６０内に配置したとき、図６の手前側が図５における右側、すなわちシンクロハブ６１側に対応し、図６の奥側が図５における左側、すなわちドグクラッチ６３側に対応する。
【００６２】
図５および図６に示すように、シンクロナイザリング６４は円筒形状であり、その内周面は、メインギヤ５４の外側摩擦面５４１と摩擦係合するテーパー状の内側摩擦面６４１となっている。なお、シンクロナイザリング６４において内側摩擦面６４１を含む内周側の部位は、摩擦材によって形成してもよい。以下の説明では、内側摩擦面６４１と外側摩擦面５４１との摩擦係合箇所を「シンクロ部」と表記する場合もある。
【００６３】
シンクロナイザリング６４の内側摩擦面６４１は、シンクロナイザリング６４がドグクラッチ６３側に押し付けられたとき、メインギヤ５４の外側摩擦面５４１と接触する。このときの摩擦力によって、シンクロナイザリング６４は、メインギヤ５４との回転速度差を減らしながら同期させる。なお、シンクロナイザリング６４の内側摩擦面６４１とメインギヤ５４の外側摩擦面５４１との間に、例えばリング状の摩擦部材を介在させて、内側摩擦面６４１と外側摩擦面５４１とを間接的に接触させる構成であってもよい。
【００６４】
また、シンクロナイザリング６４の外周面には、径方向外側に向けて突出する歯６４２が複数個設けられている。歯６４２の数については、本開示では特に限定しない。図６においては、シンクロナイザリング６４の外周面に、ほぼ等間隔で設けられた場合を例示しているが、本開示はこれに限定されない。歯６４２の手前側には、カップリングスリーブ６２のスプラインにあるチャンファ６２２に係脱するチャンファ６４３が設けられている。
【００６５】
［シンクロ機構６０の動作］
変速機５において、インプットシャフト５１の回転力は、メインギヤ５４Ａからカウンタギヤ５５Ａに伝達され、カウンタシャフト５３を回転させる。カウンタシャフト５３の回転は、各カウンタギヤ５５Ｂ，５５Ｃ…からメインギヤ５４Ｂ，５４Ｃ…に伝達され、各メインギヤ５４Ｂ，５４Ｃ…をアウトプットシャフト５２上で回転させる。ここでギヤが接続された段では、メインギヤ５４にあるドグクラッチ６３とシンクロナイザリング６４が一体に回転する。
【００６６】
図５において、変速機５のギヤ段の変速動作が開始されると、カップリングスリーブ６２が運転者によるシフトノブの操作に応じて、例えば図５中の矢印α方向（軸方向）に移動する。すると、カップリングスリーブ６２のチャンファ６２２がシンクロナイザリング６４のチャンファ６４３と接触し、シンクロナイザリング６４がカップリングスリーブ６２と共に図５中の矢印α方向に移動する。
【００６７】
すなわち、シンクロナイザリング６４がドグクラッチ６３側へ押し付けられて、シンクロナイザリング６４の内側摩擦面６４１とメインギヤ５４の外側摩擦面５４１とが摩擦係合する。この摩擦力によって、シンクロハブ６１の回転が、カップリングスリーブ６２やシンクロナイザリング６４を介してメインギヤ５４に伝達されて回転の同期がなされる。同期動作が完了した後、カップリングスリーブ６２が、シンクロナイザリング６４を介してドグクラッチ６３と噛み合うことで変速動作は完了する。
【００６８】
［摩擦エネルギーの算出の詳細］
前述したシンクロ機構６０において、本実施形態における過負荷の報知の対象部品はシンクロナイザリング６４である。
以下、シンクロナイザリング６４に関する摩擦エネルギーの算出について詳細に説明する。
【００６９】
まず、前記ステップＳ３（図４参照）で特定されたギヤ段に基づいて、いずれかのシンクロ機構６０のシンクロナイザリング６４が特定され、このシンクロナイザリング６４の滑り距離を算出する。
【００７０】
すなわち、上記したステップＳ４（図４参照）では、シンクロナイザリング６４で押付力が発生している間のシンクロ部の滑り距離Ｌを、シンクロ部における摩擦係合の開始から終了までの入力側回転速度と出力側回転速度度から求めた相対回転、シンクロ部の円周、およびシンクロ部における摩擦係合の開始から終了までの時間を用いて、以下の式（１）により算出する。
Ｌ＝ｄ×π×ΔＮ×Δｔ  （１）
【００７１】
式（１）において、ｄはシンクロ部の直径であり、πは円周率であり、これらの乗算によりシンクロ部の円周が求められる。ここでｄであるシンクロ部の直径は、各シンクロ機構６０のシンクロナイザリング６４毎に予め計測された値が、記憶部２４に記憶されている。なお、内側摩擦面６４１が軸方向に対してテーパー状に傾斜する場合には、例えば内側摩擦面６４１である内径の最小値と最大値の平均値を採るとよい。
【００７２】
また、式（１）において、［ΔＮ×Δｔ］はシンクロ部の相対回転であり、ΔＮであるシンクロ部の相対回転速度に、Δｔであるサンプリング時間、すなわちシンクロ部における摩擦係合の開始から終了までの時間を乗算した値である。ここでΔＮは、例えば入力側回転速度に、現在のギヤ段と変換先のギヤ段とのギヤ比を乗算した値から、出力側回転速度を減算して求められる（ΔＮ＝入力側回転速度×ギヤ比−出力側回転速度）。なお、入力側回転速度および出力側回転速度は、前記ステップＳ２（図４参照）において記憶部２４に記憶されたものが用いられ、Δｔは計時タイマ１５により計測されている。
【００７３】
次いで、上記したステップＳ５（図４参照）では、シンクロナイザリング６４のシンクロ部にかかる摩擦エネルギーＥを、前記滑り距離Ｌ、シンクロ部の摩擦係数、およびシンクロ部にかかる押付力を用いて、以下の式（２）により算出する。
ΔＥ＝Ｌ×μ×Ｆ×ｎ／ｓｉｎα／６０  （２）
【００７４】
式（２）において、μは摩擦係数であり、シンクロ部の材質毎に異なる既知の値が、予め記憶部２４に記憶されている。Ｆはシンクロ部にかかる押付力であり、例えば上記した押付力検出センサ１４により検出されたシフトシャフト５７にかかる押付力が用いられる。この押付力情報も、前記ステップＳ２（図４参照）において記憶部２４に記憶されている。
【００７５】
また、式（２）において、ｎは特定されたシンクロナイザリング６４における摩擦面数である。図５に示したシンクロ機構６０は、シングルコーンタイプであるため、ｎ＝１であるが、例えば一組のシンクロナイザリングに２枚のリングを重ねたデュアルコーンタイプではｎ＝２となり、３枚のリングを重ねたトリプルコーンタイプではｎ＝３となる。このｎに関してはパラメータとしては省略して、マルチコーンタイプにおいても、一律にシングルコーンタイプと同様に摩擦エネルギーＥを算出してもよい。
【００７６】
さらに、式（２）において、ｓｉｎαは、シンクロ部における軸方向に対するテーパー状の傾斜を補正するものである。ここでαは、シンクロ部の傾き、すなわち内側摩擦面６４１の軸方向に対する傾斜角である。このｓｉｎαに関してもパラメータとしては省略して、一律にシンクロ部における押付力を軸方向と垂直な径方向からかかるものと仮定してもよい。
【００７７】
なお、式（２）において、最後に６０で除算することにより、１秒間当たりの摩擦エネルギーＥを求めている。この摩擦エネルギーＥを、シンクロ部における摩擦係合の開始から終了までの時間に亘って算出し、最後に合計することにより、ギヤ段の変速動作１回毎の摩擦エネルギーＥを算出することができる。以上、シンクロ部における滑り距離から摩擦エネルギーまでの算出は、制御部２２によって実際には一つの式でまとめて演算処理される。
【００７８】
以上のように算出された摩擦エネルギーＥが、上記したステップＳ６（図４参照）において、予め定められた所定の閾値を超えたか否かが判断されることになる。そして、対象部品の摩擦エネルギーＥが所定の閾値よりも高いと判断された場合には、その対象部品の過負荷に関する情報が報知部３０によって報知される。
【００７９】
［過負荷に関する情報の報知］
次に、報知部３０に表示される対象部品の過負荷に関する情報について、詳しく説明する。制御部２２によって特定される過負荷の原因としては、例えば変速動作の前後のギヤポジションが２段以上の場合、クラッチ４の踏み込み不足でのシフトノブの操作、シフトノブに手を乗せた状態での運転（無意識にシフトノブを押し付け）等がある。
【００８０】
報知部３０における報知内容を、単に過負荷を知らせるだけでなく、過負荷の原因なる行為に対して注意を促す内容とすれば、例えば運転者の運転操作の啓蒙が可能となる。よって、過負荷がかかるような不適切な変速操作を回避させることができる。
以下、代表的な報知内容について個別に説明する。
【００８１】
第１の過負荷の原因として、変速動作の前後のギヤポジションが２段以上の場合がある。これは、いわゆるスキップシフトと呼ばれる操作であり、例えば３速→１速という具合に隣り合うギヤ段を飛び越えてのシフト操作が該当する。この場合には、シンクロ機構６０では入力側と出力側との大きな回転差を吸収するために、シンクロナイザリング６４の相対回転が大きくなり、滑り距離も増大するため、大きな摩擦エネルギー（過負荷）が発生する。
【００８２】
このように過負荷の原因が、変速動作の前後のギヤポジションが２段以上の場合には、報知部３０における報知内容として、例えばインストルメントパネルのマルチインフォメーション画面上に、運転者を報知対象として「１段ずつ変速してください」等の警告メッセージを表示するとよい。なお、警告メッセージは、表示だけに限らず人工音声によるものでもよい。下記の各警告メッセージについても同様である。
【００８３】
第２の過負荷の原因として、過回転はなくシンクロ機構６０のシンクロ部の滑り距離が大きい場合がある。これは、変速動作では１段ずつ変速しているが、上記したクラッチ４におけるクラッチペダルの踏み込み不足でのシフト操作が該当する。この場合には、イナーシャ(慣性モーメント)が大きいからシンクロ部でなかなか同期せず、滑り距離が増大するため、大きな摩擦エネルギー（過負荷）が発生する。
【００８４】
このように過負荷の原因が、クラッチ４の踏み込み不足でのシフト操作である場合には、報知部３０における報知内容として、例えばインストルメントパネルのマルチインフォメーション画面上に、運転者を報知対象として「クラッチペダルを奥まで踏み込んで変速してください」等の警告メッセージを表示するとよい。なお、クラッチ４の踏み込み不足を検出する各種情報として、クラッチペダルセンサからの検出信号も併用すれば、過負荷の原因を特定する精度をさらに高めることができる。
【００８５】
第３の過負荷の原因として、過回転はなくシンクロ機構６０のシンクロ部の滑り距離が大きい場合がある。これは、例えばシフトノブに手を乗せた状態での運転が該当する。このような場合には、シフトノブを無意識に押し付けることにより、変速動作はしていないにも関わらずシンクロ部に対する押付力によって、大きな摩擦エネルギー（過負荷）が発生する。
【００８６】
このように過負荷の原因が、シフトノブに手を乗せた状態での運転である場合には、報知部３０における報知内容として、例えばインストルメントパネルのマルチインフォメーション画面上に、運転者を報知対象として「ニュートラルから外れています。シフトノブから手を離してください」等の警告メッセージを表示するとよい。
【００８７】
［本開示の構成と作用効果］
以上に説明した本実施形態から導かれる本開示は、エンジン３（駆動源）からの動力伝達系のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品の過負荷報知装置１０であって、対象部品の滑り距離に基づいて摩擦エネルギーを算出し、摩擦エネルギーが高いか否かを判断する制御部２２と、摩擦エネルギーが高いと判断された場合に、摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力する出力部２３と、を備える。
制御部２２は、摩擦エネルギーが予め定められた所定の閾値を超えた場合に、摩擦エネルギーが高いと判断する。
【００８８】
このような過負荷報知装置１０によれば、動力伝達系の対象部品にかかる実質的な摩擦エネルギーを考慮することにより、対象部品にかかる過負荷を精度よく好適に把握して報知することができる。従って、対象部品の劣化を早める過負荷について注意を喚起することができ、過負荷の発生を未然に防ぐことができる。
【００８９】
また、制御部２２は、複数ある対象部品をそれぞれ特定し、対象部品毎に摩擦エネルギーが高いか否かを判断する。このように、いずれかの対象部品を特定することにより、どの対象部品に対して過負荷がかかったのかを正確に把握することができる。
【００９０】
また、制御部２２は、摩擦エネルギーが高いと判断された場合の原因を特定し、出力部２３は、摩擦エネルギーが高いことを示す信号と併せて、摩擦エネルギーが高かった原因を示す信号を出力する。これにより、摩擦エネルギーの算出に基づく過負荷の判断だけでなく、過負荷の原因も正確に把握することができる。
【００９１】
また、出力部２３からの信号に基づいて対象部品の過負荷に関する情報を報知する報知部３０を備える。これにより、対象部品にかかった過負荷を、実際に運転者や車両整備者等のユーザーに適切に把握させることができる。従って、例えば運転者の運転操作の啓蒙が可能となり、劣化を早める過負荷について注意を喚起することができ、その原因となるような行為を未然に防止させることが可能となる。
【００９２】
さらに、上記した本実施形態から導かれる本開示は、エンジン３（駆動源）からの動力伝達系のうち入力側と出力側との部品間の摩擦係合により動力が伝達される対象部品の過負荷報知方法であって、対象部品の滑り距離に基づいて摩擦エネルギーを算出し、摩擦エネルギーが高いか否かを判断するステップと、摩擦エネルギーが高いと判断された場合に、摩擦エネルギーが高いことを示す信号を出力するステップと、を備える。
【００９３】
ここで滑り距離は、対象部品における摩擦係合の開始から終了までの入力側回転速度と出力側回転速度から求めた相対回転、対象部品における摩擦係合箇所の円周、および対象部品における摩擦係合の開始から終了までの時間から算出する。摩擦エネルギーは、滑り距離、摩擦係合箇所の摩擦係数、および摩擦係合箇所にかかる押付力から算出する。
【００９４】
このような過負荷報知方法によれば、上記した過負荷報知装置１０と同様に、動力伝達系の対象部品にかかる実質的な摩擦エネルギーを考慮することにより、対象部品にかかる過負荷を精度よく好適に把握して報知することができる。従って、対象部品の劣化を早める過負荷について注意を喚起することができ、過負荷の発生を未然に防ぐことができる。
【００９５】
なお、過負荷報知装置１０および過負荷報知方法の対象部品を、動力伝達系のうち変速機５に設けられたシンクロ機構６０のシンクロナイザリング６４とすることにより、動力伝達系のうち特にシンクロ機構６０に好適に適用することができる。
【００９６】
［本開示の変形例］
以上に説明した本実施形態に別の構成を付加した変形例について説明する。本変形例において、制御部２２は、対象部品毎に算出した摩擦エネルギーに基づいて対象部品の寿命に対する被害度を算出し、被害度を累積することで対象部品の劣化度合いを予測し、この予測の結果が所定の条件を満たした場合に、上記したステップＳ６（図４参照）における摩擦エネルギーが高いか否かの判断を行う。従って、制御部２２は、対象部品の劣化度合いを予測する機能も備え、予測の結果が所定の条件を満たさなければ、摩擦エネルギーが高いか否かの判断を行わない。
【００９７】
［変形例における劣化予測処理］
以下に、本変形例の制御部２２で実行される対象部品の劣化予測処理について説明する。図９は、対象部品の劣化予測処理を説明するためのフローチャートである。図９に示す処理は、上記した図４に示す過負荷報知処理と同様に、車両１の走行中に所定の周期で繰り返し実行される。
【００９８】
ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１４、ステップＳ１５にそれぞれ示した、対象部品に関する各種情報の受け取りから摩擦エネルギーの算出までの処理は、上記した図４におけるステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３、ステップＳ４、ステップＳ５とそれぞれ共通するので、重複した説明は省略する。
【００９９】
本変形例では、ステップＳ１５において、特定された対象部品の摩擦エネルギーが算出されると、続くステップＳ１６において、制御部２２は、記憶部２４に記憶された情報に基づいて、特定された対象部品の被害度を算出する。ここで被害度は、前記ステップＳ１５で算出した摩擦エネルギーから後述する所定の式を用いて算出され、記憶部２４に記憶される。被害度の詳しい算出方法については、その算出に用いる所定の式と共に後述する。制御部２２は、複数ある対象部品毎に、それぞれの被害度を算出する。
【０１００】
被害度とは、対象部品の摩擦エネルギーによる劣化の度合いを数値化したものである。例えば対象部品が劣化により破損するときを１とした場合に、現在までに蓄積した被害度の累積値が１にどれだけ近づいたかにより、対象部品の劣化（寿命）を予測することができる。この場合の被害度の累積値は、０から１までの値となる。対象部品毎の被害度の累積値の算出方法についても詳しくは後述する。なお、被害度の累積は所定期間に亘って繰り返されるが、例えば対象部品の整備や交換を契機に一旦０にリセットされる。
【０１０１】
続くステップＳ１７において、制御部２２は、対象部品毎に前記ステップＳ１６で算出した被害度の累積値が所定の設定値より高いか否かを判断する。ここで被害度の累積値が１になると、その対象部品は破損してしまうことになるため、所定の設定値は、例えば０．９や１に近い値等に設定される。例えば、対象部品が破壊される直前に報知を受けたいと車両１のユーザーが要望する場合は、設定値は１付近の値に設定すればよく、それより前に報知を受けたい場合は、０．９等に設定すればよい。
【０１０２】
ステップＳ１７で、対象部品の被害度の累積値が所定の設定値よりも高いと判断された場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１８に進む。そして、ステップＳ１８において、制御部２２は、出力部２３に対象部品の被害度の累積値が高いことを示す信号を出力させる。この信号に基づいてステップＳ１９では、対象部品の劣化の予測に関する情報が報知部３０で報知された後、処理を終了する。
【０１０３】
一方、ステップＳ１７で、対象部品の被害度の累積値が所定の設定値よりも高いと判断されなかった場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、制御部２２は、出力部２３に対象部品の被害度の累積値が高いことを示す信号を出力させない。すなわち、報知部３０に対象部品の劣化の予測に関する情報が報知部３０で報知されることなく、処理を終了する。なお、本変形例によって劣化を予測する対象部品も、シンクロ機構６０のシンクロナイザリング６４が想定されている。
【０１０４】
以上に説明した対象部品の劣化予測処理において、被害度の累積値が所定の設定値よりも高いと判断された場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）を条件として、本変形例では、上記したステップＳ６（図４参照）における個々の摩擦エネルギーが高いか否かの判断が併せて行われる。そして、摩擦エネルギー高いと判断された場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、対象部品の劣化の予測とは別に、上記した図４におけるステップＳ７、ステップＳ８が実行されることになる。
【０１０５】
このような変形例によれば、対象部品が例えば寿命間近のレベルになって、初めて過負荷を報知することになり、未だ寿命に近づいてもないレベルにおける不要な報知を省くことができる。また、過負荷がかかると直ぐに被害が予想されたレベルで報知することにより、過負荷の報知時点で直ぐ不具合が発生する虞があることの注意喚起となる。
【０１０６】
なお、本実施形態における対象部品の過負荷報知処理とは関係なく、上記した劣化予測処理を行う機能を備えるように構成してもよい。いずれの場合にせよ、動力伝達系の対象部品にかかる実質的な摩擦エネルギーを考慮することにより、対象部品の劣化度合いを精度よく好適に予測することができる。従って、対象部品において不具合が発生する前に、劣化度合いを早期に把握することが可能となり、不具合の発生を未然に防ぐことができる。
【０１０７】
［変形例における劣化予測処理の詳細］
以下に、シンクロナイザリング６４の具体的な劣化予測処理について詳細に説明する。
上記した式（２）によって、シンクロナイザリング６４の摩擦エネルギーＥが算出されると、上記したステップＳ１６（図９参照）では、算出された摩擦エネルギーＥに基づいて、シンクロナイザリング６４の劣化に関する被害度を算出する。
【０１０８】
被害度の算出は、例えばＥ−Ｎ線図を用いたマイナー則によって行われる。ここでＥ−Ｎ線図とは、対象部品において繰り返し発生する摩擦エネルギーＥの大きさと、繰り返し数Ｎとの関係を示す図であり、どの程度の大きさの摩擦エネルギーが何回発生したときに対象部品が劣化するかを示すものである。
【０１０９】
図８は、対象部品に関するＥ−Ｎ線図を例示した図である。図８における縦軸および横軸は共に対数表示であり、図８中の寿命線（Ｅ−Ｎ線）は、摩擦エネルギーが下がると繰り返し数が伸びる右下がりの線となる。このような寿命線は、実験により対象部品に対して所定の摩擦エネルギーを負荷した場合に、対象部品が劣化した繰り返し総数をプロットして求められる。
【０１１０】
Ｅ−Ｎ線図は、対象部品の種類や材質によって異なり、全ての対象部品について予め実験等により求められて、記憶部２４に記憶されている。本変形例における寿命線で規定される対象部品の劣化とは、シンクロナイザリング６４に関しては、摩耗によりギヤ鳴りと称される異音が生じる状態である。なお、寿命線は、摩擦エネルギーＥ、繰り返し数Ｎ、切片Ａ、傾きλを用いて、以下の式（３）で表すことができる。
Ｅ＝ＡＮ−λ  （３）
【０１１１】
図８に示した寿命線の例によれば、対象部品にかかる摩擦エネルギーがＥ１であれば、対象部品の繰り返し回数（耐久寿命）はＮ１であり、対象部品にかかる摩擦エネルギーがＥ２であれば、対象部品の繰り返し回数（耐久寿命）はＮ２である。なお、図８では図示しないが、摩擦エネルギーを下げていくと寿命線が途中で折れ曲がって水平となり、無限回繰り返しても劣化に至らなくなる繰り返し数の下限値（疲労限度）が存在する場合もある。
【０１１２】
制御部２２は、上記したＥ−Ｎ線図と、対象部品にかかる摩擦エネルギーの大きさと、その摩擦エネルギーが発生した繰り返し数（変速動作の回数）とに基づいて、対象部品毎に被害度を算出する。このとき、１回の変速動作におけるシンクロナイザリング６４の被害度Ｄは、以下の式（４）によって算出される。
Ｄ＝１／Ｎ  （４）
【０１１３】
式（４）によって算出された被害度Ｄは、全ての対象部品毎に累積されて、記憶部２４に記憶される。例えば、図２および図５に示したシンクロ機構６０のシンクロナイザリング６４が対象部品である場合には、２つのシンクロ機構６０Ａ，６０Ｂに一対ずつある合計４つのシンクロナイザリング６４毎に、被害度Ｄを算出して累積することができる。被害度Ｄの累積値は、以下の式（５）により算出する。
被害度Ｄの累積値Ｄ’＝Σ｛（Ｅｉ／Ａ）１／λ×Ｎｉ｝  （５）
【０１１４】
式（５）において算出された被害度Ｄの累積値Ｄ’が１に達したとき、対象部品であるシンクロナイザリング６４のシンクロ部は劣化した、すなわち摩耗によりギヤ鳴りが生じる状態に至ると判断される。このため、被害度Ｄの累積値Ｄ’から対象部品の劣化を予測するには、対象部品の予め定められた耐久寿命、すなわち１に対する累積値Ｄ’の割合に基づいて判断することになる。
【０１１５】
従って、対象部品の被害度Ｄの累積値Ｄ’が、上記した寿命線（図８参照）における耐久寿命に近づいた割合を示す所定の設定値（例えば０．９等）を予め定めておく。そして、上記したステップＳ１７（図９参照）において、制御部２２は、対象部品毎に被害度Ｄの累積値Ｄ’が所定の設定値より高いか否かを判断する。なお、所定の設定値に関しては、被害度と共に既に説明したが、車両１の使用態様や安全率等を考慮して適宜定めることができる。
【０１１６】
対象部品の被害度Ｄの累積値Ｄ’が所定の設定値よりもが高いと判断された場合は、上記したステップＳ１８（図９参照）において、制御部２２は、出力部２３に対象部品Ｄの被害度の累積値Ｄ’が高いことを示す信号を出力させる。この信号に基づいて、上記したステップＳ１９（図９参照）において、対象部品の劣化の予測に関する情報が報知部３０に表示される。
【０１１７】
報知部３０では、例えばインストルメントパネル等において、マルチインフォメーション画面上に、動力伝達系２に複数ある対象部品のうち、どの対象部品の劣化度合いが高くなったのかについて報知する。例えばどこのシンクロ機構６０のギヤ鳴りが間近なので、ギヤ鳴り前に整備勧告の知らせ等のメッセージを表示するとよい。このような報知の形態は、視認可能な表示に限らず、人工音声やアラーム等の音によるものでもよい。
【０１１８】
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素は任意に組み合わせてもよい。
【０１１９】
例えば上記した実施形態（以下、変形例を含む）では、過負荷報知装置１０は車両１に搭載されているとしたが、本開示はこれに限定されない。過負荷報知装置１０は、車両１に搭載されずともよく、車両１の外部に設置されてもよい。過負荷報知装置１０の設置場所としては、例えば車両１のユーザーや管理者の家や車庫、車両１の整備者（例えばディーラー）の店舗や整備工場等が挙げられる。
【０１２０】
また、上記した実施形態では、過負荷報知装置１０は、上記以外のサーバー装置等に設けられていてもよい。過負荷報知装置１０が車両１の外部に設置されている場合、過負荷報知装置１０は、無線通信等を用いて車両１から累積疲労被害度の算出するためのデータを取得すればよい。
【０１２１】
また、上記した実施形態では、報知部３０は車両１に搭載されているとしたが、本開示はこれに限定されない。報知部３０は、車両１に搭載されずともよい。具体的には、報知部３０は、車両１の外部に設置された、ユーザーや管理者、または整備者に対して、対象部品の劣化度合いの予測に関する報知を行うことができる報知装置であってもよい。この場合、報知部３０は、無線通信等を用いて過負荷報知装置１０から報知信号を受信すればよい。
【０１２２】
また、上記した実施形態では、過負荷報知装置１０の入力部２１、制御部２２、出力部２３、記憶部２４等の各構成要素は、いずれも一つのハードウェアであるコントローラ２０にまとめて構成する例を説明したが、各構成要素のいずれか一部を別体のハードウェアである他の装置に分散するように構成してもよい。
【０１２３】
また、上記した実施形態では、対象部品の過負荷を報知するために、摩擦エネルギーを一つの閾値と比較する例を説明したが、例えば摩擦エネルギーの高さ応じて２段階や３段階等と、複数の閾値を用意して比較するようにしてもよい。
【０１２４】
また、上記した実施形態では、対象部品の劣化を予測するために、摩擦エネルギーの累積値を一つの設定値と比較する例を説明したが、例えば１０％単位毎のレベルに応じて２段階や３段階等と、複数の設定値を用意して比較するようにしてもよい。
【０１２５】
さらに、上記した実施形態では、過負荷報知装置１０および過負荷報知方法の対象部品を、動力伝達系のうち変速機５に設けられたシンクロ機構６０のシンクロナイザリング６４を例にして説明したが、他の対象部品に適用してもよい。例えば対象部品をクラッチ４に適用した場合には、クラッチ４において摩擦結合する部品は、入力側クラッチ板（例えばクラッチディスク）と出力側クラッチ板（例えばプレッシャプレート）が該当する。 
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本開示は過負荷報知装置および過負荷報知方法によれば、動力伝達系における対象部品にかかる過負荷を精度よく好適に把握して報知することができ、産業上の利用可能性は多大である。
【符号の説明】
【０１２７】
１  車両
２  動力伝達系
３  エンジン
４  クラッチ
５  変速機
６  プロペラシャフト
７  終減速機
８  ドライブシャフト
９  駆動輪
１０  過負荷報知装置
１１  カウンタシャフト回転数センサ
１２  アウトプットシャフト回転数センサ
１３  ギヤポジションセンサ
１４  押付力検出センサ
１５  計時タイマ
２０  コントローラ
２１  入力部
２２  制御部
２３  出力部
２４  記憶部
３０  報知部
６０，６０Ａ，６０Ｂ  シンクロ機構
６３  ドグクラッチ
６４  シンクロナイザリング
【図１】
2020112227.tif 000003
【図２】
2020112227.tif 000004
【図３】
2020112227.tif 000005
【図４】
2020112227.tif 000006
【図５】
2020112227.tif 000007
【図６】
2020112227.tif 000008
【図７】
2020112227.tif 000009
【図８】
2020112227.tif 000010
【図９】
2020112227.tif 000011