(57)【要約】【課題】発進時に内燃機関が停止してしまうことを抑制することができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】エンジン２と変速機３との間で動力を伝達する動力伝達装置において、クラッチペダルの操作に応じて解放状態と係合状態との間で切り換えられるクラッチ５１と、クラッチ５１を介してエンジン２と変速機３とを連結する第１連結系５２と、クラッチ５１を介さずにエンジン２と変速機３とを連結する第２連結系５３と、エンジン２と変速機３とを連結する連結系を第１連結系５２と第２連結系５３との間で切り換える連結系切換機構５４と、変速機３が形成するギヤ段が発進段であることを条件として、連結系を第１連結系５２とするよう連結系切換機構５４を制御し、変速機３が形成するギヤ段が発進段でない走行ギヤ段であることを条件として、連結系を第２連結系５３とするよう連結系切換機構５４を制御するＴＭ−ＥＣＵ１１とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と変速機との間で動力を伝達する動力伝達装置において、
クラッチペダルの操作に応じて解放状態と係合状態との間で切り換えられるクラッチと、
前記クラッチを介して前記内燃機関と前記変速機とを連結する第１連結系と、
前記クラッチを介さずに前記内燃機関と前記変速機とを連結する第２連結系と、
前記内燃機関と前記変速機とを連結する連結系を前記第１連結系と前記第２連結系との間で切り換える連結系切換機構と、
前記変速機が形成するギヤ段が発進段であることを条件として、前記連結系を前記第１連結系とするよう前記連結系切換機構を制御し、前記変速機が形成するギヤ段が発進段でない走行ギヤ段であることを条件として、前記連結系を前記第２連結系とするよう前記連結系切換機構を制御する切換機構制御部と、を備えたことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
前記切換機構制御部は、前記クラッチが前記解放状態であることを条件として、前記連結系の切り換えを許容することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記連結系切換機構による前記連結系の切り換えを許容する切換許容状態と、前記連結系切換機構に前記連結系を前記第１連結系に固定させる切換禁止状態との間で前記連結系切換機構の切換状態が選択される選択部を備え、
前記切換機構制御部は、前記選択部によって前記切換状態が選択された場合には、前記変速機に成立されている変速段がニュートラルであり、かつ、前記クラッチが解放状態にあることを条件として、前記切換状態の切り換えを許容することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記内燃機関の出力軸と、
前記内燃機関の出力軸と平行に配置されて前記クラッチが設けられたカウンタ軸と、
前記内燃機関の出力軸と同軸に配置された前記変速機の入力軸と、を備え、
前記連結系切換機構は、
前記内燃機関の出力軸と前記カウンタ軸および前記変速機の入力軸のいずれか一方とを接続する第１接続機構と、
前記カウンタ軸と前記変速機の入力軸とを接続または切断する第２接続機構と、を有し、
前記第１接続機構が前記内燃機関の出力軸と前記カウンタ軸とを接続し、前記第２接続機構が前記カウンタ軸と前記変速機の入力軸とを接続することによって、前記連結系が前記第１連結系に切り換えられ、前記第１接続機構が前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸とを接続し、前記第２接続機構が前記カウンタ軸と前記変速機の入力軸とを切断することによって、前記連結系が前記第２連結系に切り換えられることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記内燃機関の出力軸と、
前記内燃機関の出力軸と同軸に配置された前記変速機の入力軸と、
前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間で前記内燃機関の出力軸と同軸に配置された中間軸と、
サンギヤ、前記サンギヤと同心に配置されたリングギヤ、ならびに前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合わされた複数のピニオンギヤを有する遊星歯車機構と、を備え、
前記サンギヤは、前記中間軸周りに回転自在に設けられ、
前記リングギヤは、前記動力伝達装置に対して固定され、
前記複数のピニオンギヤは、前記クラッチの入力側に接続されたキャリアを自転可能に支持し、
前記クラッチは、前記中間軸が貫通するように設けられ、
前記連結系切換機構は、
前記内燃機関の出力軸と前記サンギヤおよび前記中間軸のいずれか一方とを接続する第１接続機構と、
前記クラッチの出力側および前記中間軸のいずれか一方と前記変速機の入力軸とを接続する第２接続機構と、を有し、
前記第１接続機構が前記内燃機関の出力軸と前記サンギヤとを接続し、前記第２接続機構が前記クラッチの出力側と前記変速機の入力軸とを接続することによって、前記連結系が前記第１連結系に切り換えられ、前記第１接続機構が前記内燃機関の出力軸と前記中間軸とを接続し、前記第２接続機構が前記中間軸と前記変速機の入力軸とを接続することによって、前記連結系が前記第２連結系に切り換えられることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される変速機は、内燃機関と変速機との連結状態を選択的に断続可能なクラッチ装置を備えており、変速機による変速は、クラッチペダルの操作に応じてクラッチ装置のクラッチディスクを内燃機関の出力軸に連結されたフライホイールから解放した後に行われる。
【０００３】
これに対して、クラッチ装置を不要にして、変速機の出力軸の回転速度を基準速度とし、変速段に対応して嵌合される歯車対の周速が一致するように内燃機関の出力軸の回転速度を調整することにより、内燃機関と変速機とを接続した状態で変速を行うことができるようにした動力伝達装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１６８４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような動力伝達装置は、過度な変速ショックの低減および変速応答性の向上等の変速性能を確保するために、変速時に変速機の入力側の慣性を低減する必要がある。しかしながら、上述したような従来の動力伝達装置は、変速機の入力側の慣性を低減すると、発進時に内燃機関が停止しやすくなってしまうといった課題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、発進時に内燃機関が停止してしまうことを抑制することができる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】
【０００７】
本発明の動力伝達装置は、上記目的を達成するため、（１）内燃機関と変速機との間で動力を伝達する動力伝達装置において、クラッチペダルの操作に応じて解放状態と係合状態との間で切り換えられるクラッチと、前記クラッチを介して前記内燃機関と前記変速機とを連結する第１連結系と、前記クラッチを介さずに前記内燃機関と前記変速機とを連結する第２連結系と、前記内燃機関と前記変速機とを連結する連結系を前記第１連結系と前記第２連結系との間で切り換える連結系切換機構と、前記変速機が形成するギヤ段が発進段であることを条件として、前記連結系を前記第１連結系とするよう前記連結系切換機構を制御し、前記変速機が形成するギヤ段が発進段でない走行ギヤ段であることを条件として、前記連結系を前記第２連結系とするよう前記連結系切換機構を制御する切換機構制御部と、を備えた構成を有している。
【０００８】
この構成により、本発明の動力伝達装置は、ギヤ段が発進段であることを条件として、変速機の入力側の慣性を十分に得ることができるクラッチを介した連結系で内燃機関と変速機との間で動力を伝達するため、発進時に内燃機関が停止してしまうことを抑制することができる。
【０００９】
なお、上記（１）に記載の動力伝達装置において、（２）前記切換機構制御部は、前記クラッチが前記解放状態であることを条件として、前記連結系の切り換えを許容するようにしてもよい。
【００１０】
この構成により、本発明の動力伝達装置は、内燃機関と変速機とを連結する連結系が切り換わったときに、内燃機関と変速機との間で伝達されるトルクが変動することを抑制することができる。
【００１１】
また、上記（１）または（２）に記載の動力伝達装置において、（３）前記連結系切換機構による前記連結系の切り換えを許容する切換許容状態と、前記連結系切換機構に前記連結系を前記第１連結系に固定させる切換禁止状態との間で前記連結系切換機構の切換状態が選択される選択部を備え、前記切換機構制御部は、前記選択部によって前記切換状態が選択された場合には、前記変速機に成立させている変速段がニュートラルであり、かつ、前記クラッチが解放状態にあることを条件として、前記切換状態の切り換えを許容するようにしてもよい。
【００１２】
この構成により、本発明の動力伝達装置は、選択部によって連結系切換機構の切換状態が選択され、内燃機関と変速機とを連結する連結系が切り換わったときに、内燃機関と変速機との間で伝達されるトルクが変動することを抑制することができる。
【００１３】
また、上記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の動力伝達装置において、（４）前記内燃機関の出力軸と、前記内燃機関の出力軸と平行に配置されて前記クラッチが設けられたカウンタ軸と、前記内燃機関の出力軸と同軸に配置された前記変速機の入力軸と、を備え、前記連結系切換機構は、前記内燃機関の出力軸と前記カウンタ軸および前記変速機の入力軸のいずれか一方とを接続する第１接続機構と、前記カウンタ軸と前記変速機の入力軸とを接続または切断する第２接続機構と、を有し、前記第１接続機構が前記内燃機関の出力軸と前記カウンタ軸とを接続し、前記第２接続機構が前記カウンタ軸と前記変速機の入力軸とを接続することによって、前記連結系が前記第１連結系に切り換えられ、前記第１接続機構が前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸とを接続し、前記第２接続機構が前記カウンタ軸と前記変速機の入力軸とを切断することによって、前記連結系が前記第２連結系に切り換えられるようにしてもよい。
【００１４】
この構成により、本発明の動力伝達装置は、クラッチを介して内燃機関と変速機とを連結する第１連結系と、クラッチを介さずに内燃機関と変速機とを連結する第２連結系との間で内燃機関と変速機とを連結する連結系を切り換えることができる。
【００１５】
また、上記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の動力伝達装置において、（５）前記内燃機関の出力軸と、前記内燃機関の出力軸と同軸に配置された前記変速機の入力軸と、前記内燃機関の出力軸と前記変速機の入力軸との間で前記内燃機関の出力軸と同軸に配置された中間軸と、サンギヤ、前記サンギヤと同心に配置されたリングギヤ、ならびに前記サンギヤおよび前記リングギヤに噛み合わされた複数のピニオンギヤを有する遊星歯車機構と、を備え、前記サンギヤは、前記中間軸周りに回転自在に設けられ、前記リングギヤは、前記動力伝達装置に対して固定され、前記複数のピニオンギヤは、前記クラッチの入力側に接続されたキャリアを自転可能に支持し、前記クラッチは、前記中間軸が貫通するように設けられ、前記連結系切換機構は、前記内燃機関の出力軸と前記サンギヤおよび前記中間軸のいずれか一方とを接続する第１接続機構と、前記クラッチの出力側および前記中間軸のいずれか一方と前記変速機の入力軸とを接続する第２接続機構と、を有し、前記第１接続機構が前記内燃機関の出力軸と前記サンギヤとを接続し、前記第２接続機構が前記クラッチの出力側と前記変速機の入力軸とを接続することによって、前記連結系が前記第１連結系に切り換えられ、前記第１接続機構が前記内燃機関の出力軸と前記中間軸とを接続し、前記第２接続機構が前記中間軸と前記変速機の入力軸とを接続することによって、前記連結系が前記第２連結系に切り換えられるようにしてもよい。
【００１６】
この構成により、本発明の動力伝達装置は、クラッチを介して内燃機関と変速機とを連結する第１連結系と、クラッチを介さずに内燃機関と変速機とを連結する第２連結系との間で内燃機関と変速機とを連結する連結系を切り換えることができる。
【００１７】
また、本発明の動力伝達装置は、内燃機関の出力軸と、変速機の入力軸と、クラッチが設けられる中間軸とを同軸に配置することができるため、装置本体を小型化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、発進時に内燃機関が停止してしまうことを抑制することができる動力伝達装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る動力伝達装置を搭載した車両の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る動力伝達装置の骨子図である。
【図３】図２に示すクラッチの概略断面図である。
【図４】図１に示す変速機の概略断面図である。
【図５】図４に示す変速機のシフト操作機構の概略構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る動力伝達装置を搭載した車両における制御部分を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る動力伝達装置の骨子図である。
【図８】図７に示すクラッチの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る動力伝達装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の説明においては、ＦＲ（Front engine Rear drive）車両に本発明に係る内燃動力伝達装置を適用した例を説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る動力伝達装置を搭載した車両の要部構成を示している。
【００２２】
まず、構成について説明する。
【００２３】
図１に示すように、車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、エンジン２から出力される動力を変速要求操作入力に応じて変速する変速機３と、エンジン２と変速機３との間で動力を伝達する動力伝達装置４と、変速機３の出力軸５の回転力をドライブシャフト６Ｌ、６Ｒに伝達するディファレンシャルギア７と、ドライブシャフト６Ｌ、６Ｒが回転させられることにより駆動する駆動輪８Ｌ、８Ｒとを備えている。
【００２４】
また、車両１は、エンジン２を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「ＥＧ−ＥＣＵ」という）９と、変速機３に変速段を成立させるためのアクチュエータ１０と、アクチュエータ１０を制御する変速機用電子制御ユニット（以下、「ＴＭ−ＥＣＵ」という）１１とを備えている。
【００２５】
本実施の形態において、エンジン２は、直列４気筒のガソリンエンジンによって構成されているものとして説明するが、本発明においては、直列６気筒エンジン、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型１２気筒エンジンまたは水平対向６気筒エンジンなどの種々の型式のエンジンによって構成されていてもよい。
【００２６】
また、本実施の形態において、エンジン２は、ピストン２４が２往復する間に吸気行程、圧縮行程、燃焼行程および排気行程からなる一連の４行程を行う、４サイクルのガソリンエンジンによって構成されている。
【００２７】
また、エンジン２に用いられる燃料は、ガソリンに代えて、軽油等の炭化水素系の燃料であってもよく、エタノール等のアルコールとガソリンとを混合したアルコール燃料であってもよい。
【００２８】
図２に示すように、動力伝達装置４は、クラッチペダル１０９（図３参照）の操作に応じて解放状態と係合状態との間で状態が切り換えられるクラッチ５１と、クラッチ５１を介してエンジン２と変速機３とを連結する第１連結系５２と、クラッチ５１を介さずにエンジン２と変速機３とを連結する第２連結系５３と、エンジン２と変速機３とを連結する連結系を第１連結系５２と第２連結系５３との間で切り換える連結系切換機構５４とを有している。
【００２９】
より詳細には、動力伝達装置４は、エンジン２の出力軸としてのクランクシャフト２６と、クランクシャフト２６と平行に配置されてクラッチ５１が設けられたカウンタ軸６０と、クランクシャフト２６と同軸に配置された変速機３の入力軸６１とを有している。
【００３０】
連結系切換機構５４は、クランクシャフト２６とカウンタ軸６０および変速機３の入力軸６１のいずれか一方とを接続する第１接続機構６２と、カウンタ軸６０と変速機３の入力軸とを接続または切断する第２接続機構６３とを有している。
【００３１】
第１接続機構６２がクランクシャフト２６とカウンタ軸６０とを接続し、第２接続機構６３がカウンタ軸６０と変速機３の入力軸６１とを接続することによって、エンジン２と変速機３とを連結する連結系が第１連結系５２に切り換えられるようになっている。
【００３２】
また、第１接続機構６２がクランクシャフト２６と変速機３の入力軸６１とを接続し、第２接続機構６３がカウンタ軸６０と変速機３の入力軸６１とを切断することによって、エンジン２と変速機３とを連結する連結系が第２連結系５３に切り換えられるようになっている。
【００３３】
以下、本実施の形態における動力伝達装置４の具体的な構成について説明する。
【００３４】
クランクシャフト２６には、クランクシャフト２６に回転自在に支持された第１ドライブギヤ７０と、クランクシャフト２６と一体回転するように取り付けられた第２ドライブギヤ７１とが設けられている。
【００３５】
第１ドライブギヤ７０には、変速機３方向に円筒形状のボス７２が形成されている。第２ドライブギヤ７１とボス７２とは、径の長さが同一に形成され、第２ドライブギヤ７１とボス７２との外周には、同数のスプラインが形成されている。第２ドライブギヤ７１は、ベアリング７３によって回転自在に支持されている。
【００３６】
カウンタ軸６０は、ベアリング７４ａ、ｂによって回転自在に支持された第１カウンタ軸６０ａと、第１カウンタ軸６０ａと同軸にベアリング７４ｃ、ｄによって回転自在に支持された第２カウンタ軸６０ｂとによって構成されている。
【００３７】
第１カウンタ軸６０ａは、クラッチ５１の入力側に連結されている。第１カウンタ軸６０ａには、第１カウンタ軸６０ａと一体回転するようにカウンタドライブギヤ７５が取り付けられている。カウンタドライブギヤ７５は、第１ドライブギヤ７０と常時噛み合っている。
【００３８】
第２カウンタ軸６０ｂは、クラッチ５１の出力側に連結されている。第２カウンタ軸６０ｂには、第２カウンタ軸６０ｂと一体回転するようにカウンタドリブンギヤ７６が取り付けられている。
【００３９】
図３に示すように、クラッチ５１は、第１カウンタ軸６０ａに一体回転するように取り付けられたフライホイール１００と、クラッチカバー１０１と、第２カウンタ軸６０ｂに結合されるクラッチディスク１０２とを有している。クラッチディスク１０２は、第２カウンタ軸６０ｂと一体回転しつつ、軸方向へスライドできるようになっている。
【００４０】
クラッチディスク１０２とクラッチカバー１０１との間には、プレッシャプレート１０３が配置されている。プレッシャプレート１０３は、ダイヤフラムスプリング１０４の外端部に当接されており、ダイヤフラムスプリング１０４によってフライホイール１００側へ付勢されるようになっている。
【００４１】
クラッチ５１は、レリーズベアリング１０５を有している。レリーズベアリング１０５は、第２カウンタ軸６０ｂに軸方向へスライド可能に装着されている。また、クラッチ５１は、レリーズベアリング１０５をクラッチディスク１０２側に押し込むピストン１０８を有している。
【００４２】
ピストン１０８は、クラッチペダル１０９が踏み込まれてシリンダ１１０によって作動油圧が発生されると、発生された作動油圧を受けて、レリーズベアリング１０５を図中左方向へ移動させるようになっている。
【００４３】
レリーズベアリング１０５は、図中左方向へ移動させられると、ダイヤフラムスプリング１０４の内端部を図中左方向へ変位させて第１カウンタ軸６０ａと第２カウンタ軸６０ｂとを遮断し、クラッチ５１を解放状態にするようになっている。
【００４４】
また、シリンダ１１０の入力側には、クラッチペダルの操作ストロークを検出するためのクラッチストロークセンサ１１２が設けられている。クラッチストロークセンサ１１２は、例えば、公知のポテンショメータによって構成される。
【００４５】
図２において、変速機３の入力軸６１は、第２ドライブギヤ７１に形成された凹部に嵌められたベアリング７７によって回転自在に支持されている。変速機３の入力軸６１には、入力軸６１に回転自在に支持された第１ドリブンギヤ７８と、入力軸６１と一体回転するように取り付けられた第２ドリブンギヤ７９および第３ドリブンギヤ８０とが設けられている。
【００４６】
第１ドリブンギヤ７８は、カウンタドリブンギヤ７６と常時噛み合っている。第１ドリブンギヤ７８には、エンジン２方向に円筒形状のボス８１が形成されている。第３ドリブンギヤ８０とボス８１とは、径の長さが同一に形成され、第３ドリブンギヤ８０とボス８１との外周には、同数のスプラインが形成されている。
【００４７】
第２ドリブンギヤ７９は、第２ドライブギヤ７１およびボス７２と径の長さが同一に形成され、第２ドリブンギヤ７９の外周には、第２ドライブギヤ７１およびボス７２の外周と同数のスプラインが形成されている。
【００４８】
連結系切換機構５４は、第１ドライブギヤ７０の外周に設けられたスリーブ８２と、第３ドリブンギヤ８０の外周に設けられたスリーブ８３と、ＴＭ−ＥＣＵ１１の制御に応じてスリーブ８２およびスリーブ８３を移動させるアクチュエータ８４とを含んで構成される。
【００４９】
スリーブ８２には、第２ドライブギヤ７１の外周に形成されたスプラインと嵌み合うように複数のスプラインが内周に形成されている。スリーブ８２は、第２ドライブギヤ７１と第２ドライブギヤ７１のボス７２とにスプライン結合する発進位置と、第２ドライブギヤ７１と第２ドリブンギヤ７９とにスプライン結合する変速位置との間で、アクチュエータ８４によって移動させられるようになっている。なお、図２において、実線で示されているスリーブ８２は、発進位置にあり、変速位置にあるスリーブ８２は、破線で示されている。
【００５０】
スリーブ８３には、第３ドリブンギヤ８０の外周に形成されたスプラインと嵌み合うように複数のスプラインが内周に形成されている。スリーブ８３は、第３ドリブンギヤ８０をボス８１にスプライン結合する発進位置と、第３ドリブンギヤ８０をボス８１から切断する変速位置との間で、アクチュエータ８４によって移動させられるようになっている。なお、図２において、実線で示されているスリーブ８３は、発進位置にあり、変速位置にあるスリーブ８３は、破線で示されている。
【００５１】
このように、スリーブ８２は、アクチュエータ８４と協働して第１接続機構６２を構成し、スリーブ８３は、アクチュエータ８４と協働して第２接続機構６３を構成する。
【００５２】
また、スリーブ８２およびスリーブ８３がそれぞれ発進位置にある状態では、クランクシャフト２６から、第２ドライブギヤ７１と、スリーブ８２と、第１ドライブギヤ７０と、カウンタドライブギヤ７５と、第１カウンタ軸６０ａと、クラッチ５１と、第２カウンタ軸６０ｂと、カウンタドリブンギヤ７６と、第１ドリブンギヤ７８と、スリーブ８３と、第３ドリブンギヤ８０とを介して変速機３の入力軸６１に至る第１連結系５２がエンジン２と変速機３とを連結する。
【００５３】
一方、スリーブ８２およびスリーブ８３がそれぞれ変速位置にある状態では、クランクシャフト２６から、第２ドライブギヤ７１と、スリーブ８２と、第２ドリブンギヤ７９とを介して変速機３の入力軸６１に至る第２連結系５３がエンジン２と変速機３とを連結する。
【００５４】
図４において、変速機３は、例えば、後進段、ニュートラル、前進段として１速から６速までの６段変速が可能な多段変速機によって構成される。
【００５５】
変速機３は、入力軸６１および出力軸５に対し平行に配置され、複数の変速歯車２０１ａ、２０１ｂ等を支持する少なくとも１つの平行歯車軸２０２を有している。変速機３は、入力軸６１および出力軸５と平行歯車軸２０２との間にそれぞれ複数の変速歯車組２０３および噛合機構２０４等を介装して、切り換え可能な複数の動力伝達経路を形成するようになっている。
【００５６】
入力軸６１に設けられた変速歯車組２０３の一対の歯車２０５ａ、２０５ｂ等は、入力軸６１に回転自在に取り付けられており、平行歯車軸２０２に設けられた変速歯車２０１ａ、２０１ｂ等は、平行歯車軸２０２に固定されている。
【００５７】
変速機３は、例えば、噛合機構２０４のドグ歯車２０６を軸方向に変位させて入力軸６１からの動力伝達経路を変速歯車組２０３の一対の歯車２０５ａ、２０５ｂのうちどちらか一方側に選択し、入力軸６１以降の動力伝達経路のギヤ比を切り換えることで、変速できるようになっている。
【００５８】
また、入力軸６１の外周部にはスプラインが形成されており、ドグ歯車２０６の内周部にこのスプラインに嵌み合うスプラインが形成されている。このため、ドグ歯車２０６は、入力軸６１の軸線方向に沿って移動自在かつ、入力軸６１と一体回転自在に入力軸６１に取り付けられている。
【００５９】
ドグ歯車２０６は、公知のドグ歯が形成されており、このドグ歯が歯車２０５ａ、２０５ｂに形成されたドグ歯に噛合することで、入力軸６１がドグ歯車２０６を介して歯車２０５ａまたは２０５ｂに結合されるようになっている。また、噛合機構２０４のドグ歯車２０６を軸方向に変位させる操作は、シフト操作機構２０７によって行われる。
【００６０】
図４および図５において、シフト操作機構２０７は、それぞれの軸方向に移動可能な状態で互いに平行に支持された複数のシフトフォーク軸２１０、２１１、２１２と、図４中のＸ方向に対応する軸方向および図５中のＹ方向に対応する回動方向にアクチュエータ１０によってそれぞれ操作されるシフトセレクト軸２１３とを有している。
【００６１】
複数のシフトフォーク軸２１０、２１１、２１２には、それぞれ二股のシフトフォーク２１４等（図４中に１つのみ概略形状で示している）と、略コの字型のヘッド形状を有するシフトヘッド部２１０ｈ〜２１２ｈとが装着されている。
【００６２】
シフトフォーク軸２１０〜２１２は、詳細を図示しないが、変速機３の多段の変速ギヤ段のうちいずれかを選択的に成立させるためのドグ歯車２０６等に連結されており、シフトフォーク軸２１０〜２１２のうちいずれか１つ、例えば、シフトフォーク軸２１０が軸方向に操作されるとき、それと一体に移動するシフトフォーク２１４がドグ歯車２０６に対応するいずれか１つの変速段（例えば、１速または２速）の動力伝達経路を成立させるようになっている。
【００６３】
図５において、シフトセレクト軸２１３は、アクチュエータ１０によってシフト方向に駆動されることにより回動する図外のアウターシフトレバーと、アクチュエータ１０によってセレクト方向に駆動されることにより回動するアウターセレクトレバー２１６とによって駆動されるようになっている。
【００６４】
シフトセレクト軸２１３には、その軸直角方向に突出するようセレクト操作用のインナーレバー２１３ａが固定されており、インナーレバー２１３ａは、セレクト操作方向の回動位置に応じてシフトフォーク軸２１０〜２１２の略コの字形のシフトヘッド部２１０ｈ〜２１２ｈのうち任意のいずれか１つに凹凸係合するようになっている。
【００６５】
インナーレバー２１３ａは、シフトセレクト軸２１３の回動方向におけるセレクト操作位置に応じて複数のうちいずれか１つのシフトヘッド部２１０ｈ、２１１ｈまたは２１２ｈに係合する。
【００６６】
この係合によって、このインナーレバー２１３ａを支持するシフトセレクト軸２１３が軸方向にシフト操作されるとき、シフトヘッド部２１０ｈ、２１１ｈまたは２１２ｈを介していずれかのシフトフォーク軸２１０、２１１または２１２をシフトセレクト軸２１３とともに軸方向に移動させ、シフトフォーク軸２１０、２１１または２１２に対応する２つの変速段のうちいずれかを成立させることができる。
【００６７】
また、シフトフォーク軸２１０〜２１２のシフトヘッド部２１０ｈ〜２１２ｈの近傍には、インナーレバー２１３ａに隣接して、非選択軸の軸方向移動を規制する公知のインターロック部材２１５が設けられている。
【００６８】
図６において、ＥＧ−ＥＣＵ９は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３００と、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０２と、フラッシュメモリ３０３と、入出力ポート（以下、「Ｉ／Ｏポート」という）３０４と、ＴＭ−ＥＣＵ１１等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して通信するための通信モジュール３０５を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。
【００６９】
ＥＧ−ＥＣＵ９のＲＯＭ３０２には、当該マイクロプロセッサをＥＧ−ＥＣＵ９として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ３００がＲＡＭ３０１を作業領域としてＲＯＭ３０２に記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＥＧ−ＥＣＵ９として機能する。
【００７０】
ＥＧ−ＥＣＵ９のＩ／Ｏポート３０４の入力側には、エンジン２内に導入される空気の流量を調整するためのスロットルバルブの開度を検出するスロットルセンサ３３と、アクセルペダル３１０の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ３１１と、クランクシャフト２６の回転角を検出するクランク角センサ３１２とを含む各種センサ類が接続されている。
【００７１】
また、ＥＧ−ＥＣＵ９のＩ／Ｏポート３０４の出力側には、スロットルバルブの開度を調整するスロットルバルブアクチュエータ３６と、エンジン２内に燃料を供給するインジェクタ４２と、エンジン２内で燃料および空気の混合気に点火する点火プラグ４３とを含む各種制御対象類が接続されている。
【００７２】
ＥＧ−ＥＣＵ９は、各種センサ情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。例えば、ＥＧ−ＥＣＵ９は、アクセルペダルポジションセンサ３１１によって検出されたアクセルペダル３１０の踏み込み量に応じて、スロットルバルブアクチュエータ３６を介したスロットルバルブの開度、インジェクタ４２の燃料噴射量、および、点火プラグ４３の点火タイミング等を調整するようになっている。
【００７３】
ＴＭ−ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ３２０と、ＲＡＭ３２１と、ＲＯＭ３２２と、フラッシュメモリ３２３と、Ｉ／Ｏポート３２４と、ＥＧ−ＥＣＵ９等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮを介して通信するための通信モジュール３２５を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。
【００７４】
ＴＭ−ＥＣＵ１１のＲＯＭ３２２には、当該マイクロプロセッサをＴＭ−ＥＣＵ１１として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵ３２０がＲＡＭ３２１を作業領域としてＲＯＭ３２２に記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＴＭ−ＥＣＵ１１として機能する。本実施の形態において、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、切換機構制御部を構成する。
【００７５】
ＴＭ−ＥＣＵ１１のＩ／Ｏポート３２４の入力側には、クラッチストロークセンサ１１２に加えて、シフトレバー３３０によって選択された操作位置を検出するシフトポジションセンサ３３１と、後述する選択部としての選択スイッチ３３２とを含む各種センサ類が接続されている。また、ＴＭ−ＥＣＵ１１のＩ／Ｏポート３２４の出力側には、アクチュエータ１０を含む各種制御対象類が接続されている。
【００７６】
ＴＭ−ＥＣＵ１１は、各種センサ情報に基づいて、各種制御対象類を制御するようになっている。例えば、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、シフトポジションセンサ３３１によって検出されたシフトレバー３３０の操作位置に応じて、アクチュエータ１０を制御し、変速機３に成立させる変速段を切り換えるようになっている。
【００７７】
本実施の形態において、シフトレバー３３０は、中立位置から「＋」位置および「−」位置に回動させることができるようになっており、図示しない付勢部材によって「＋」位置および「−」位置から中立位置に戻るようになっている。
【００７８】
ＴＭ−ＥＣＵ１１は、シフトポジションセンサ３３１によって検出されたシフトレバー３３０の操作に基づいて、後進段、ニュートラル、１速、２速、３速、４速、５速、６速の順で変速機３に成立させる変速段をシーケンシャルに選択するようになっている。
【００７９】
例えば、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、変速機３に成立させている変速段が２速であるときに、シフトレバー３３０が中立位置から「＋」位置に操作されると、変速機３に３速の変速段を成立させるようになっている。
【００８０】
同様に、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、変速機３に成立させている変速段が２速であるときに、シフトレバー３３０が中立位置から「−」位置に操作されると、変速機３に１速の変速段を成立させるようになっている。
【００８１】
なお、本実施の形態において、後進段および１速を総称して「発進段」ともいう。また、後進段が複数ある場合には変速比の最も大きい後進段を発進段としてもよい。
【００８２】
図２において、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、エンジン２と変速機３とを連結する連結系を第１連結系５２と第２連結系５３との間で切り換えるように、連結系切換機構５４を制御するようになっている。
【００８３】
具体的には、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、変速機３が形成するギヤ段が発進段であることを条件として、連結系を第１連結系５２とするようにアクチュエータ８４を制御し、変速機３が形成するギヤ段が発進段でない走行ギヤ段であることを条件として、連結系を第２連結系５３とするようにアクチュエータ８４を制御するようになっている。
【００８４】
ここで、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、クラッチ５１が解放状態であることを条件として、エンジン２と変速機３とを連結する連結系の切り換えを許容するようになっている。
【００８５】
具体的には、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、変速機３が形成するギヤ段が１速である状態で、シフトレバー３３０が中立位置から「＋」位置に操作された場合には、クラッチストロークセンサ１１２の検出結果に基づいてクラッチ５１が解放状態にあるか否かを判断し、クラッチ５１が解放状態にあると判断した場合には、変速機に２速のギヤ段を形成させるようにアクチュエータ１０を制御するとともに、エンジン２と変速機３とを連結する連結系を第１連結系５２から第２連結系５３に切り換えるようにアクチュエータ８４を制御するようになっている。
【００８６】
同様に、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、変速機３が形成するギヤ段が２速である状態で、シフトレバー３３０が中立位置から「−」位置に操作された場合には、クラッチストロークセンサ１１２の検出結果に基づいてクラッチ５１が解放状態にあるか否かを判断し、クラッチ５１が解放状態にあると判断した場合には、変速機に１速のギヤ段を形成させるようにアクチュエータ１０を制御するとともに、エンジン２と変速機３とを連結する連結系を第２連結系５３から第１連結系５２に切り換えるようにアクチュエータ８４を制御するようになっている。
【００８７】
なお、ＴＭ−ＥＣＵ１１がエンジン２と変速機３とを連結する連結系の切り換えを許容する連結系切換許容条件としては、クラッチ５１が解放状態であることに加えて、ＥＧ−ＥＣＵ９から得られるエンジン回転速度と、変速機に成立させようとしている変速段とに応じたエンジン回転速度が予め定められた範囲内に入ることも含めてもよい。
【００８８】
ＴＭ−ＥＣＵ１１は、エンジン２と変速機３とを連結する連結系が第１連結系５２である状態では、クラッチ５１が解放状態にあることを条件として、シフトポジションセンサ３３１の検出結果に応じた変速を許容するようになっている。
【００８９】
ＴＭ−ＥＣＵ１１は、エンジン２と変速機３とを連結する連結系が第２連結系５３である状態では、クラッチ５１の状態に関らず、シフトポジションセンサ３３１の検出結果に応じた変速を許容するようになっている。
【００９０】
ＴＭ−ＥＣＵ１１は、エンジン２と変速機３とを連結する連結系が第２連結系５３である状態では、クラッチストロークセンサ１１２の検出結果に基づいたクラッチペダル１０９の踏み込み量に応じたエンジン２の出力トルクの上限を表すデータをＥＧ−ＥＣＵ９に送信するようになっている。ここで、クラッチペダル１０９の踏み込み量と、エンジン２の出力トルクの上限との関係は、予め実験によって定められ、例えば、ＲＯＭ３２２に格納されている。
【００９１】
ＥＧ−ＥＣＵ９は、エンジン２の出力トルクの上限を表すデータをＴＭ−ＥＣＵ１１から受信すると、データが表す上限をエンジン２の出力トルクが上回らないように、スロットルバルブアクチュエータ３６を介したスロットルバルブの開度、インジェクタ４２の燃料噴射量、および、点火プラグ４３の点火タイミング等を調整するようになっている。
【００９２】
ＴＭ−ＥＣＵ１１は、選択スイッチ３３２の選択状態に応じて、連結系切換機構５４による連結系の切り換えを許容する切換許容状態と、連結系切換機構５４に連結系を第１連結系５２に固定させる切換禁止状態との間で何れかの切換状態をとるようになっている。
【００９３】
ＴＭ−ＥＣＵ１１が切換状態の切り換えを許容する状態切換許容条件としては、クラッチストロークセンサ１１２の検出結果に基づいてクラッチ５１が解放状態にあること、および、変速機３に成立させている変速段がニュートラルであることが含まれる。
【００９４】
以上のように、本実施の形態は、ギヤ段が発進段であることを条件として、変速機３の入力側の慣性を十分に得ることができるクラッチ５１を介した第１連結系５２でエンジン２と変速機３との間で動力を伝達するため、発進時にエンジン２が停止してしまうことを抑制することができる。
【００９５】
なお、本実施の形態において、ＴＭ−ＥＣＵ１１は、シフトポジションセンサ３３１によって検出されたシフトレバー３３０の操作に基づいて、変速機３に成立させる変速段をシーケンシャルに選択するものとして説明したが、変速機３に成立させる変速段をシーケンシャルに選択するものにＴＭ−ＥＣＵ１１を限定するものではない。
【００９６】
また、ＴＭ−ＥＣＵ１１が変速機３に成立させる変速段をシーケンシャルに選択するものでなければ、１速から２速まで等のように予め定められた任意の低速段までを発進段に含めるようにしてもよい。
【００９７】
（第２の実施の形態）
本実施の形態においては、本発明の第１の実施の形態との相違点について説明する。また、本実施の形態における構成要素のうち、本発明の第１の実施の形態と同様なものについては、同一の符号で示し、相違する点について説明する。
【００９８】
本実施の形態においては、図７に示すように、本発明の第１の実施の形態に対して、動力伝達装置４の詳細な構成が相違する。本実施の形態に係る動力伝達装置４は、第１連結系５２と、第２連結系５３と、連結系切換機構５４とを有する点については、本発明の第１の実施の形態に係る動力伝達装置４と同一である。また、本実施の形態における動力伝達装置４は、クラッチ５１に代えて、後述するクラッチ３５０を有している。
【００９９】
本実施の形態において、動力伝達装置４は、エンジン２の出力軸としてのクランクシャフト２６と、クランクシャフト２６と同軸に配置された変速機３の入力軸６１と、クランクシャフト２６と入力軸６１との間でクランクシャフト２６と同軸に配置された中間軸４００とを有している。
【０１００】
動力伝達装置４は、サンギヤ４０１と、サンギヤ４０１と同心に配置されたリングギヤ４０２と、サンギヤ４０１およびリングギヤ４０２に噛み合わされた複数のピニオンギヤ４０３とを有する遊星歯車機構４０４を有している。
【０１０１】
サンギヤ４０１は、中間軸４００周りに回転自在に設けられている。リングギヤ４０２は、動力伝達装置４に対して固定されている。各ピニオンギヤ４０３には、当該ピニオンギヤ４０３に自転可能に支持されるキャリア４０５が設けられている。
【０１０２】
キャリア４０５は、クラッチ３５０の入力側、すなわち、フライホイール１００に回転自在に接続されている。これにより、フライホイール１００は、複数のピニオンギヤ４０３がサンギヤ４０１周りに公転するのに連動して、中間軸４００周りに自転するようになっている。
【０１０３】
連結系切換機構５４は、クランクシャフト２６とサンギヤ４０１および中間軸４００のいずれか一方とを接続する第１接続機構４１１と、クラッチ３５０の出力軸３５１および中間軸４００のいずれか一方と変速機３の入力軸６１とを接続する第２接続機構４１２とを有している。
【０１０４】
第１接続機構４１１がクランクシャフト２６とサンギヤ４０１とを接続し、第２接続機構４１２がクラッチ３５０の出力軸３５１と変速機３の入力軸６１とを接続することによって、エンジン２と変速機３とを連結する連結系が第１連結系５２に切り換えられるようになっている。
【０１０５】
また、第１接続機構４１１がクランクシャフト２６と中間軸４００とを接続し、第２接続機構４１２が中間軸４００と変速機３の入力軸６１とを切断することによって、エンジン２と変速機３とを連結する連結系が第２連結系５３に切り換えられるようになっている。
【０１０６】
以下、本実施の形態における動力伝達装置４の具体的な構成について説明する。
【０１０７】
クランクシャフト２６には、クランクシャフト２６と一体回転するように取り付けられた第１ドライブギヤ４２１が設けられている。中間軸４００のエンジン２側には、第２ドライブギヤ４２２が設けられている。
【０１０８】
第１ドライブギヤ４２１と第２ドライブギヤ４２２とは、径の長さが同一に形成され、第１ドライブギヤ４２１と第２ドライブギヤ４２２との外周には、同数のスプラインが形成されている。
【０１０９】
中間軸４００は、サンギヤ４０１に回転自在に支持され、クラッチ３５０の中心を軸方向に貫通している。サンギヤ４０１には、エンジン２方向に円筒形状のボス４２３が形成されている。ボス４２３には、内周に複数のスプラインが形成されている。
【０１１０】
図８に示すように、クラッチ３５０は、本発明の第１の実施の形態におけるクラッチ５１に対して、中間軸４００が貫通している。クラッチ３５０のフライホイール１００には、キャリア４０５が回転可能に取り付けられている。また、クラッチ３５０は、中空の出力軸３５１を有している。
【０１１１】
図７において、クラッチ３５０の出力軸３５１には、外周に複数のスプラインが形成された第１ドリブンギヤ４２４が一体回転するように取り付けられている。中間軸４００の変速機３側には、第２ドリブンギヤ４２５が一体回転するように取り付けられている。変速機３の入力軸６１には、第３ドリブンギヤ４２６が入力軸６１と一体回転するように取り付けられている。
【０１１２】
第１ドリブンギヤ４２４と第２ドリブンギヤ４２５と第３ドリブンギヤ４２６とは、径の長さが同一に形成され、第１ドリブンギヤ４２４と第２ドリブンギヤ４２５と第３ドリブンギヤ４２６との外周には、同数のスプラインが形成されている。
【０１１３】
連結系切換機構５４は、第１ドライブギヤ４２１の外周に設けられたスリーブ４３１と、第３ドリブンギヤ４２６の外周に設けられたスリーブ４３２と、ＴＭ−ＥＣＵ１１の制御に応じてスリーブ４３１およびスリーブ４３２を移動させるアクチュエータ８４とを含んで構成される。
【０１１４】
スリーブ４３１のエンジン２側には、第１ドライブギヤ４２１の外周に形成されたスプラインと嵌み合うように複数のスプラインが内周に形成されている。また、スリーブ４３１のサンギヤ４０１側には、サンギヤ４０１のボス４２３の内周に形成されたスプラインと嵌み合うように複数のスプラインが外周に形成されている。
【０１１５】
スリーブ４３１は、第１ドライブギヤ４２１とサンギヤ４０１のボス７２とにスプライン結合する発進位置と、第１ドライブギヤ４２１と第２ドライブギヤ４２２とにスプライン結合する変速位置との間で、アクチュエータ８４によって移動させられるようになっている。なお、図７において、実線で示されているスリーブ４３１は、変速位置にあり、発進位置にあるスリーブ４３１は、破線で示されている。
【０１１６】
スリーブ４３２には、第３ドリブンギヤ４２６の外周に形成されたスプラインと嵌み合うように複数のスプラインが内周に形成されている。スリーブ４３２は、第３ドリブンギヤ４２６と第１ドリブンギヤ４２４とにスプライン結合する発進位置と、第３ドリブンギヤ４２６と第２ドリブンギヤ４２５とにスプライン結合する変速位置との間で、アクチュエータ８４によって移動させられるようになっている。なお、図７において、実線で示されているスリーブ４３２は、変速位置にあり、発進位置にあるスリーブ４３２は、破線で示されている。
【０１１７】
このように、スリーブ４３１は、アクチュエータ８４と協働して第１接続機構４１１を構成し、スリーブ４３２は、アクチュエータ８４と協働して第２接続機構４１２を構成する。
【０１１８】
また、スリーブ４３１およびスリーブ４３２がそれぞれ発進位置にある状態では、クランクシャフト２６から、第１ドライブギヤ４２１と、スリーブ４３１と、サンギヤ４０１と、ピニオンギヤ４０３と、キャリア４０５と、クラッチ３５０と、第１ドリブンギヤ４２４と、スリーブ４３２と、第３ドリブンギヤ４２６とを介して変速機３の入力軸６１に至る第１連結系５２がエンジン２と変速機３とを連結する。
【０１１９】
一方、スリーブ４３１およびスリーブ４３２がそれぞれ変速位置にある状態では、クランクシャフト２６から、第１ドライブギヤ４２１と、スリーブ４３１と、第２ドライブギヤ４２２と、中間軸４００と、第２ドリブンギヤ４２５と、スリーブ４３２と、第３ドリブンギヤ４２６とを介して変速機３の入力軸６１に至る第２連結系５３がエンジン２と変速機３とを連結する。
【０１２０】
以上のように、本実施の形態は、本発明の第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、本実施の形態は、クランクシャフト２６と、変速機３の入力軸６１と、クラッチ３５０が設けられる中間軸４００とを同軸に配置することができるため、装置本体を小型化することができる。
【０１２１】
以上のように、本発明に係る動力伝達装置は、発進時に内燃機関が停止してしまうことを抑制することができるという効果を奏するものであり、特に、内燃機関と変速機と過給機が設けられた内燃機関に適用される動力伝達装置に有用である。
【符号の説明】
【０１２２】
１…車両、２…エンジン（内燃機関）、３…変速機、４…動力伝達装置、９…ＥＧ−ＥＣＵ、１１…ＴＭ−ＥＣＵ（切換機構制御部）、２６…クランクシャフト（内燃機関の出力軸）、５１、３５０…クラッチ、５２…第１連結系、５３…第２連結系、５４…連結系切換機構、６０…カウンタ軸、６１…入力軸（変速機の入力軸）、６２、４１１…第１接続機構、６３、４１２…第２接続機構、１０９…クラッチペダル、３３２…選択スイッチ（選択部）、４００…中間軸、４０１…サンギヤ、４０２…リングギヤ、４０３…ピニオンギヤ、４０４…遊星歯車機構、４０５…キャリア
【図１】
2014184797.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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