(57)【要約】【課題】スリーブのインギヤ状態を良好なタイミングで検出することが可能な変速機を提供する。【解決手段】変速機はインギヤ検出装置１００を備え、インギヤ検出装置１００は、変速操作の開始を検出する変速開始検出部７１と、スリーブの同期位置への移動による回転軸と駆動ギヤとの同期完了を検出する同期完了検出部７２と、同期完了が検出されてから所定の遅延時間後に、ドグ歯同士のインギヤが完了したと判定するインギヤ完了判定部７４と、変速操作の開始が検出されてから同期完了が検出されるまでの間における入力軸の回転速度の変化率の程度が大きいほど、遅延時間を短い時間に設定する遅延時間設定部７３とを有する。【選択図】図４
2018096384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチを介して駆動源に接続される入力軸と、
前記入力軸のトルクが伝達される出力軸と、
前記入力軸または前記出力軸を構成する回転軸に相対回転可能に設けられ、前記入力軸の回転を変速して前記出力軸に伝達する変速ギヤと、
前記回転軸と前記変速ギヤとが一体に回転するように前記変速ギヤを前記回転軸に結合する同期機構と、を備え、
前記同期機構は、前記回転軸と一体に回転するとともに前記回転軸に対し軸方向に相対移動可能に設けられた第１ドグ歯を有するスリーブを有し、前記変速ギヤは、前記第１ドグ歯に噛合可能な第２ドグ歯を有し、前記スリーブは、運転者の変速操作により、前記変速ギヤが前記回転軸に対し相対回転可能な中立位置から前記変速ギヤの回転と前記スリーブの回転とが同期する同期位置、さらに前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯とが噛合するインギヤ位置にかけて軸方向に移動可能に設けられた変速機であって、
前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯とのインギヤ状態を検出するインギヤ検出装置をさらに備え、
前記インギヤ検出装置は、
変速操作の開始を検出する変速開始検出部と、
前記スリーブの前記同期位置への移動による前記回転軸と前記変速ギヤとの同期完了を検出する同期完了検出部と、
前記同期完了検出部により同期完了が検出されてから所定の遅延時間後に、前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯とのインギヤが完了したと判定するインギヤ完了判定部と、
前記変速開始検出部により変速操作の開始が検出されてから前記同期完了検出部により同期完了が検出されるまでの間における前記入力軸の回転速度の変化率の程度が大きいほど、前記遅延時間を短い時間に設定する遅延時間設定部と、を有することを特徴とする変速機。
【請求項２】
請求項１に記載の変速機において、
前記スリーブを前記中立位置および前記インギヤ位置に保持するディテント機構をさらに備え、
前記インギヤ検出装置は、前記ディテント機構により前記スリーブが前記インギヤ位置に保持された状態を検出するスイッチ部をさらに有し、
前記インギヤ完了判定部は、前記スイッチ部により前記スリーブが前記インギヤ位置に保持された状態が検出されると、前記同期完了検出部により同期完了が検出されてから前記遅延時間が経過する前であっても、前記第１ドグ歯と前記第２ドグ歯とのインギヤが完了したと判定することを特徴とする変速機。
【請求項３】
請求項１または２に記載の変速機において、
クラッチペダルの操作量を検出するクラッチ操作検出器と、
前記クラッチ操作検出器により検出された操作量に応じて前記クラッチを駆動するアクチュエータと、をさらに備えることを特徴とする変速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期機構のスリーブのドグ歯と変速ギヤのドグ歯とのインギヤ状態を検出可能な変速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の変速機として、従来、メインシャフト（入力軸）の回転数とカウンタシャフト（出力軸）の回転数とに基づいて、同期機構のスリーブのドグ歯とギヤのドグ歯とが噛合したインギヤ状態を検出するようにした装置を有する変速機が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、メインシャフトとカウンタシャフトの実変速比を検出するとともに、実変速比が所定領域内に達するとタイマを起動し、その後、タイマが所定の遅延時間をカウントしたときに、所定の変速段が確立したと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２７７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
同期機構によるスリーブとギヤの回転同期が完了してからインギヤが完了するまでには遅れが生じる。このため、上記特許文献１記載の装置のように、実変速比が所定領域内に達してから所定の遅延時間をカウントすることで、インギヤ状態を検出可能となる。しかしながら、上記特許文献１記載の装置は、変速段毎に遅延時間を一律に設定するため、例えばシフトレバーの操作速度が速く、インギヤが早期に完了している場合等に、インギヤ状態を検出するタイミングが遅れ、インギヤ状態を良好なタイミングで検出することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様である変速機は、クラッチを介して駆動源に接続される入力軸と、入力軸のトルクが伝達される出力軸と、入力軸または出力軸を構成する回転軸に相対回転可能に設けられ、入力軸の回転を変速して出力軸に伝達する変速ギヤと、回転軸と変速ギヤとが一体に回転するように変速ギヤを回転軸に結合する同期機構と、を備え、同期機構は、回転軸と一体に回転するとともに回転軸に対し軸方向に相対移動可能に設けられた第１ドグ歯を有するスリーブを有し、変速ギヤは、第１ドグ歯に噛合可能な第２ドグ歯を有し、スリーブは、運転者の変速操作により、変速ギヤが回転軸に対し相対回転可能な中立位置から変速ギヤの回転とスリーブの回転とが同期する同期位置、さらに第１ドグ歯と第２ドグ歯とが噛合するインギヤ位置にかけて軸方向に移動可能に設けられた変速機である。この変速機は、第１ドグ歯と第２ドグ歯とのインギヤ状態を検出するインギヤ検出装置をさらに備え、インギヤ検出装置は、変速操作の開始を検出する変速開始検出部と、スリーブの同期位置への移動による回転軸と変速ギヤとの同期完了を検出する同期完了検出部と、同期完了検出部により同期完了が検出されてから所定の遅延時間後に、第１ドグ歯と第２ドグ歯とのインギヤが完了したと判定するインギヤ完了判定部と、変速開始検出部により変速操作の開始が検出されてから同期完了検出部により同期完了が検出されるまでの間における入力軸の回転速度の変化率の程度が大きいほど、遅延時間を短い時間に設定する遅延時間設定部と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、変速操作の開始が検出されてから同期完了が検出されるまでの間における入力軸の回転速度の変化率の程度が大きいほど、同期完了からインギヤ状態を検出するまでに要する遅延時間を短い時間に設定するので、シフトレバーの操作速度に応じてインギヤ状態を良好なタイミングで検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に係る変速機を含む車両駆動系の構成を概略的に示す図。
【図２】図１の同期機構の詳細な構成を示す図。
【図３】図１の変速機を構成するシフトシャフトの要部構成を示す図。
【図４】本発明の実施形態に係るインギヤ検出装置の概略構成を示すブロック図。
【図５】図４のコントローラで実行される処理の一例を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施形態に係るインギヤ検出装置の動作の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る変速機を含む車両駆動系の構成を概略的に示す図である。車両駆動系は、車両駆動源である内燃機関（エンジン）１と、エンジン１の出力軸１ａから入力された回転を変速して出力する変速機１０と、エンジン１と変速機１０との間に設けられ、エンジン１の回転を変速機１０に伝達または非伝達するクラッチ２とを含む。
【０００９】
クラッチ２は、運転者によるクラッチペダルの操作量に基づく電気信号に応じて電動モータなどのクラッチアクチュエータ（図４）を駆動することで係合および解放する、いわゆるクラッチバイワイヤにより構成される。なお、運転者の操作の有無に拘わらずクラッチアクチュエータを駆動することで、クラッチ２を自動的に係合および解放することもできる。
【００１０】
図１において、変速機１０の出力軸１２から出力された回転は、ファイナルギヤ４、作動ギヤ機構５、および駆動軸６を介して駆動輪７に伝達され、これにより車両が走行する。変速機１０は、例えば６速手動変速機であり、図示しない運転者のシフトレバーの操作（変速操作）により、エンジン１の動力を駆動輪７に伝達不能なニュートラル状態から動力を伝達可能なインギヤ状態に切り換えられる。シフトレバーは、１速位置〜６速位置および後進位置にそれぞれ中立位置を介して操作可能であり、インギヤ状態では、運転者のシフトレバーの操作に応じて１速〜６速および後進のいずれかの変速段が確立する。なお、図１はニュートラル状態を示している。
【００１１】
入力軸１１と出力軸１２とは、変速機１０のケーシング（不図示）にベアリングを介して回転可能に支持される。なお、以下では、入力軸１１と出力軸１２のいずれかまたは双方を回転軸と呼ぶこともある。リバースアイドル軸１３は、変速機１０のケーシングに固定される。入力軸１１の一端はクラッチ２に接続され、クラッチ２を介して入力軸１１にエンジン１からの動力が入力される。
【００１２】
入力軸１１には、クラッチ２側から順に、１速〜６速駆動ギヤ２１〜２６が配設される。これら駆動ギヤ２１〜２６のうち、１速および２速駆動ギヤ２１，２２は、入力軸１１の外周面に固定される。一方、３速〜６速駆動ギヤ２３〜２６は、ベアリングを介して入力軸１１の外周面に相対回転可能に支持される。入力軸１１には、１速駆動ギヤ２１と２速駆動ギヤ２２との間に、リバース駆動ギヤ２７も固定される。
【００１３】
出力軸１２には、１速〜６速駆動ギヤ２１〜２６にそれぞれ対向する位置に、１速〜６速駆動ギヤ２１〜２６にそれぞれ常時噛合するように１速〜６速従動ギヤ３１〜３６が配設される。１速および２速従動ギヤ３１，３２は、ベアリングを介して出力軸１２の外周面に相対回転可能に支持される。一方、３速〜６速従動ギヤ３３〜３６は、出力軸１２の外周面に固定される。なお、回転軸（入力軸１１、出力軸１２）にギヤが固定されるとは、回転軸１１，１２の外周面にギヤを加工する場合や回転軸１１，１２と別体のギヤをスプライン結合等により支持する場合、すなわち回転軸１１，１２に相対回転不能にギヤを設ける場合をいう。
【００１４】
変速機１０は、変速機１０の変速動作を容易かつ円滑に行うために同期機構ＳＭを有する。すなわち、１速従動ギヤ３１と２速従動ギヤ３２との間に、１−２速用同期機構１４が設けられる。３速駆動ギヤ２３と４速駆動ギヤ２４との間に、３−４速用同期機構１５が設けられる。５速駆動ギヤ２５と６速駆動ギヤ２６との間に、５−６速用同期機構１６が設けられる。
【００１５】
各同期機構１４〜１６は、回転軸１１または１２と一体に回転するハブＳＭ１と、シフトレバーの操作に応じて軸方向に移動するスリーブＳＭ２と、スリーブＳＭ２に噛合可能なドグ歯ＳＭ３とを有する。ドグ歯ＳＭ３は、１速および２速従動ギヤ３１，３２、３速〜６速駆動ギヤ２３〜２６にそれぞれ一体に設けられる。ハブＳＭ１の外周面およびスリーブＳＭ２の内周面にはそれぞれスプラインが形成され、スリーブＳＭ２は、ハブＳＭ１に軸方向に移動可能かつハブＳＭ１と一体に回転可能にスプライン結合される。なお、各同期機構１４〜１６は、スリーブＳＭ２とドグ歯ＳＭ３との間にシンクロリングとシンクロスプリングとを有するが、図１では、その図示を省略する。
【００１６】
シフトレバーの操作により同期機構１４のスリーブＳＭ２が１速従動ギヤ３１のドグ歯ＳＭ３に噛合すると、１速従動ギヤ３１が出力軸１２に接続される。これにより１速変速段が確立し、入力軸１１の回転がギヤ２１，３１を介して出力軸１２に伝達される。シフトレバーの操作により同期機構１４のスリーブＳＭ２が２速従動ギヤ３２のドグ歯ＳＭ３に噛合すると、２速従動ギヤ３２が出力軸１２に接続される。これにより２速変速段が確立し、入力軸１１の回転がギヤ２２，３２を介して出力軸１２に伝達される。
【００１７】
シフトレバーの操作により同期機構１５のスリーブＳＭ２が３速駆動ギヤ２３のドグ歯ＳＭ３に噛合すると、３速駆動ギヤ２３が入力軸１１に接続される。これにより３速変速段が確立し、入力軸１１の回転がギヤ２３，３３を介して出力軸１２に伝達される。シフトレバーの操作により同期機構１５のスリーブＳＭ２が４速駆動ギヤ２４のドグ歯ＳＭ３に噛合すると、４速駆動ギヤ２４が入力軸１１に接続される。これにより４速変速段が確立し、入力軸１１の回転がギヤ２４，３４を介して出力軸１２に伝達される。
【００１８】
シフトレバーの操作により同期機構１６のスリーブＳＭ２が５速駆動ギヤ２５のドグ歯ＳＭ３に噛合すると、５速駆動ギヤ２５が入力軸１１に接続される。これにより５速変速段が確立し、入力軸１１の回転がギヤ２５，３５を介して出力軸１２に伝達される。シフトレバーの操作により同期機構１６のスリーブＳＭ２が６速駆動ギヤ２６のドグ歯ＳＭ３に噛合すると、６速駆動ギヤ２６が入力軸１１に接続される。これにより６速変速段が確立し、入力軸１１の回転がギヤ２６，３６を介して出力軸１２に伝達される。
【００１９】
リバースアイドル軸１３には、リバースアイドルギヤ２８が相対回転可能かつ軸方向に移動可能に支持される。リバース駆動ギヤ２７には、同期機構１４のスリーブＳＭ２の外周部に設けられたリバース従動ギヤ２９が噛合する。シフトレバーの操作によりリバースアイドルギヤ２８が図１のＡ位置（点線）に移動すると、リバースアイドルギヤ２８とリバース駆動ギヤ２７とが噛合する。これにより後進の変速段が確立する。
【００２０】
図２は、同期機構（例えば３、４速用の同期機構１５）の詳細な構成を示す図である。なお、同期機構１４〜１６の構成は実質的に互いに同一であり、ここでは他の同期機構１４，１６の図示を省略する。図２では、従動ギヤ３３，３４に噛合する駆動ギヤ２３，２４の歯部の図示を省略する。
【００２１】
図２に示すように、同期機構１５は、３速駆動ギヤ２３と４速駆動ギヤ２４との間に配置され、入力軸１１に固定されたハブ４１（ＳＭ１）と、ハブ４１の周囲に配置された略円筒形状のスリーブ４２（ＳＭ２）とを有し、全体が対称形状（図２では左右対称形状）に構成される。ハブ４１と３速駆動ギヤ２３および４速駆動ギヤ２４との間には、それぞれ断面が略Ｌ字形状で全体が略円環状のシンクロリング４３，４４が配置される。
【００２２】
３速駆動ギヤ２３のテーパ状の外周面とこれに対向するシンクロリング４３のテーパ状の内周面とには、互いに平行にテーパコーン面２３ｔ，４３ｔがそれぞれ形成される。４速駆動ギヤ２４のテーパ状の外周面とこれに対向するシンクロリング４４のテーパ状の内周面とには、互いに平行にテーパコーン面２４ｔ，４４ｔがそれぞれ形成される。ハブ４１と各シンクロリング４３，４４との間には、それぞれ径方向に拡縮可能な略円形状のシンクロスプリング４５，４６が配置される。
【００２３】
ハブ４１の外周面およびスリーブ４２の内周面にはそれぞれドグ歯４１ａ，４２ａ（スプライン）が形成される。ドグ歯４１ａ，４２ａは互いに噛合し、スリーブ４２は、ドグ歯４１ａ，４２ａを介しハブ４１の外周面に沿って軸方向に移動可能である。各駆動ギヤ２３，２４のハブ４１側の端部とシンクロリング４３，４４の外周面とには、それぞれスリーブ４２のドグ歯４２ａに噛合可能なドグ歯（一部をチャンファとも呼ぶ）２３ａ，２４ａ，４３ａ，４４ａが形成される。
【００２４】
スリーブ４２は、回転軸線（不図示）に平行な矢印ＡＢ方向へのシフトフォーク４７の駆動により、図２の中立位置から矢印Ａ方向の３速インギヤ位置および矢印Ｂ方向の４速インギヤ位置に移動可能である。スリーブ４２が図２に示す中立位置にあるとき、ハブ４１から駆動ギヤ２３，２４へのトルク伝達経路が遮断され、駆動ギヤ２３，２４はハブ４１に対し相対回転可能となる。一方、スリーブ４２が３速インギヤ位置または４速インギヤ位置に移動された状態では、ハブ４１（入力軸１１）と駆動ギヤ２３または２４とがスリーブ４２を介して連結され、これによりハブ４１と駆動ギヤ２３または２４とが一体に回転する。
【００２５】
より詳細には、スリーブ４２が例えば中立位置から矢印Ｂ方向に駆動すると、まず、スリーブ４２の端部がシンクロスプリング４５に接触する。これにより、シンクロリング４３がシンクロスプリング４５を介して３速駆動ギヤ２３側に付勢される。スリーブ４２がさらにＢ方向に移動すると、スリーブ４２のドグ歯４２ａがシンクロリング４３のドグ歯４３ａに当接するとともに、シンクロリング４３のテーパコーン面４３ｔと３速駆動ギヤ２３のテーパコーン面２３ｔとが互いに当接し、摩擦力によるトルクが発生する（ボーク）。
【００２６】
スリーブ４２がさらにＢ方向に移動すると、摩擦力によってスリーブ４２と３速駆動ギヤ２３との回転が同期し、スリーブ４２のドグ歯４２ａがシンクロリング４３のドグ歯４３ａを掻き分けて進む。スリーブ３２と３速駆動ギヤ２３との回転が同期した状態（同期完了）で、スリーブ４２がさらにＢ方向に移動すると、スリーブ４２が３速駆動ギヤ２３のドグ歯２３ａと接触し、その後、スリーブ４２のドグ歯４２ａがドグ歯２３ａを掻き分けて進む。そして、スリーブ４２が３速インギヤ位置まで移動すると、スリーブ４２のドグ歯４２ａと３速駆動ギヤ２３のドグ歯２３ａとが係合し、両者は一体に結合されてインギヤ状態となる（インギヤ完了）。なお、スリーブ４２が中立位置から矢印Ａ方向に駆動した場合にも上述したのと同様に動作する。
【００２７】
図３は、シフトシャフト４８の要部構成を示す図である。このシフトシャフト４８はシフトフォーク４７に固定され、シフトフォーク４７とともに軸方向（図３の矢印ＡＢ方向）に移動する。図３に示すように、シフトシャフト４８の端部には、シフトシャフト４８を軸方向に位置決めするディテント機構５０が設けられる。ディテント機構５０は、シフトシャフト４８の外周面に軸方向等間隔に設けられた３個の凹部５１〜５３と、シフトシャフト４８の移動に伴い各凹部５１〜５３に係合可能な係合部材５４を有する。
【００２８】
凹部５１〜５３は、３速インギヤ位置、中立位置、４速インギヤ位置に対応する位置にそれぞれ設けられる。係合部材５４は、シフトシャフト４８の外周面に向けて付勢されたボール５４ａを有する。シフトシャフト４８の移動に伴い凹部５１〜５３が係合部材５４のボール５４ａに弾性係合し、これによりシフトシャフト４８が３速インギヤ位置、中立位置および４速インギヤ位置に対応するいずれかの位置に位置決めされる。係合部材５４は内蔵し、ばねの付勢力に抗してボール５４ａが押し込まれるとオンし、ばねの付勢力によりボール５４ａが押し出されるとオフするディテントスイッチ５５を有する。
【００２９】
このような変速機においては、スリーブ４２のドグ歯４２ａと駆動ギヤ２３，２４のドグ歯２３ａ，２４ａとが完全に噛み合ったインギヤ状態（インギヤ完了）が検出されることを条件として、クラッチアクチュエータ（図４）の駆動等の各種動作が行われる。このため、動作の応答性を高めるためには、変速操作後のインギヤ状態をできるだけ早期かつ確実に検出することが好ましい。この点に関し、例えばホイール式またはコイル式などのインギヤ位置検出センサを用いてインギヤ状態を直接検出することが考えられる。しかしながら、この場合には、高価なセンサを制約された空間に設ける必要があり、コストの面およびセンサの設置場所の面で問題がある。
【００３０】
一方、スリーブ４２が中立位置から３速または４速インギヤ位置に移動する場合には、スリーブ４２と駆動ギヤ２３，２４との回転同期が完了した後にスリーブ４２が同期完了位置からインギヤ位置まで移動する点を考慮し、同期完了を検出してから所定の遅延時間後にインギヤ完了を検出することも考えられる。しかしながら、遅延時間を一律に設定すると、例えばシフトレバーの操作速度が速く、インギヤが早期に完了している場合に、インギヤ状態を検出するタイミングが遅れる。その結果、例えばインギヤ完了を条件としてクラッチアクチュエータの駆動によりクラッチ２の自動係合を行うとき、クラッチ２の係合のタイミングが遅れ、良好なドライバビリティを実現することが困難となる。そこで、本実施形態では、インギヤ状態を良好なタイミングで検出可能とするため、以下のようにインギヤ検出装置を構成する。
【００３１】
図４は、本発明の実施形態に係るインギヤ検出装置１００の概略構成を示すブロック図である。コントローラ（ＥＣＵ）７０には、エンジン回転数Ｎｅを検出するエンジン回転センサ６１と、入力軸１１の回転数Ｎｍを検出する入力軸回転センサ６２と、出力軸１２の回転数Ｎｃを検出する出力軸回転センサ６３と、クラッチペダルの操作量を検出するクラッチ操作センサ６４と、上述したディテントスイッチ５５と、スリーブＳＭ２（４２）が中立位置に位置するときにオン信号を出力し、中立位置以外でオフ信号を出力する中立センサ５６からの信号が入力される。
【００３２】
コントローラ７０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭその他の周辺回路を有する演算処理装置を含んで構成される。コントローラ７０は、機能的構成として、変速開始検出部７１と、同期完了検出部７２と、遅延時間設定部７３と、インギヤ完了判定部７４と、クラッチ制御部７５とを有する。
【００３３】
変速開始検出部７１は、運転者による変速操作が開始されたか否かを検出する。変速操作を行うためにクラッチペダルが踏み込み操作されると、クラッチアクチュエータ６５の駆動によりクラッチ２が解放され、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｓの差が増大する。そこで、変速開始検出部７１は、例えばエンジン回転センサ６１と入力軸回転センサ６２からの信号を読み込み、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｍの差（絶対値）が予め定めた所定値ΔＮａより大きくなったときに、変速開始の開始を検出する。
【００３４】
同期完了検出部７２は、変速操作によるスリーブＳＭ２の同期位置への移動により、回転軸１１または１２と駆動ギヤ２３〜２６または従動ギヤ３１，３２とが同期されたか否か、すなわち同期完了を検出する。回転軸１１または１２と駆動ギヤ２３〜２６または従動ギヤ３１，３２とが同期すると（例えば入力軸１１と３速駆動ギヤ２３とが同期すると）、入力軸回転数Ｎｍと出力軸回転数Ｎｃの比は、変速段に応じた所定の範囲内に収まる。そこで、同期完了検出部７２は、例えば入力軸回転センサ６２と出力軸回転センサ６３からの信号を読み込み、回転数Ｎｍ，Ｎｃの比が予め変速段に応じて定められた所定範囲内に収まったときに、同期完了を検出する。
【００３５】
遅延時間設定部７３は、同期完了が検出されてからインギヤ完了が検出されるまでの遅延時間Ｔを設定する。具体的には、変速開始検出部７１により変速操作の開始が検出されてから同期完了検出部７２により同期完了が検出されるまでの間における入力軸回転数Ｎｍ（入力軸回転速度）の変化率ΔＮｍを算出し、その変化率ΔＮｍに応じて遅延時間Ｔを設定する。変化率ΔＮｍは、例えば単位時間当たりの入力軸回転数Ｎｍの変化量の大きさ（絶対値）に相当し、入力軸回転数Ｎｍを時間微分することにより算出される。なお、変速操作の開始が検出されてから同期完了が検出されるまでの間の入力軸回転数Ｎｍの変化量の平均値を、変化率ΔＮｍとして算出してもよい。
【００３６】
遅延時間設定部７３は、例えば変化率ΔＮｍが所定値ΔＮｍ１以下のとき（ΔＮｍ≦ΔＮｍ１）、遅延時間Ｔ１を設定し、変化率ΔＮｍが所定値ΔＮｍ１より大きくかつ所定値ΔＮｍ２以下のとき（ΔＮｍ１＜ΔＮｍ≦ΔＮｍ２）、遅延時間Ｔ２を設定し、変化率ΔＮｍが所定値ΔＮｍより大きいとき（ΔＮｍ２＜ΔＮｍ）、遅延時間Ｔ３を設定する。遅延時間Ｔ１〜Ｔ３には、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係があり、変化率ΔＮｍ（絶対値）が大きいほど遅延時間Ｔが短い時間に設定される。なお、遅延時間Ｔを変化率ΔＮｍに応じて段階的に設定するのではなく、例えば変化率ΔＮｍをパラメータとした関数を用い、遅延時間Ｔを変化率ΔＮｍに応じて連続的に変化するような値に設定してもよい。
【００３７】
インギヤ完了判定部７４は、同期完了検出部７２により同期完了が検出されてから遅延時間設定部７３により設定された遅延時間Ｔが経過したか否かを判定し、遅延時間Ｔの経過後に、インギヤが完了したと判定する。インギヤ完了判定部７４は、ディテントスイッチ５５と中立センサ５６とからの信号により、シフトシャフト４８を介してスリーブ４２がインギヤ位置に保持された状態が検出されると、遅延時間Ｔが経過する前であっても、インギヤが完了したと判定する。
【００３８】
クラッチ制御部７５は、クラッチ操作センサ６４からの信号に応じてクラッチアクチュエータ６５に制御信号を出力し、クラッチ２を係合または解放する。特にクラッチ２を係合するときには、クラッチ操作センサ６４からの信号によりクラッチペダルの操作が検出され、かつ、インギヤ完了判定部７４によりインギヤ完了が判定されることを条件としてクラッチ２を係合する。これによりクラッチ操作時のギヤ抜けを防止できる。
【００３９】
図５は、予め記憶されたプログラムに従いコントローラ（ＣＰＵ）７０で実行される処理、特にインギヤ状態の検出に係る処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えばエンジンキースイッチのオンにより開始され、所定時間毎に繰り返される。
【００４０】
まず、ステップＳ１で、各部のフェール判定を行い、フェールありと判定されると処理を終了する。一方、ステップＳ１でフェールなしと判定されるとステップＳ２に進み、各センサ等５５，５６，６１〜６４からの信号を読み込む。次いで、ステップＳ３で、変速操作がなされた否か、すなわち、エンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｍの差（Ｎｅ−Ｎｍ）の絶対値が所定値ΔＮａより大きいか否かを判定する。ステップＳ３が肯定されるとステップＳ４に進み、否定されるとステップＳ２に戻る。
【００４１】
ステップＳ４では、入力軸回転数Ｎｍの変化率ΔＮｍを算出するとともに、変化率ΔＮｍの大きさに応じて遅延時間Ｔを設定する。すなわち、変化率ΔＮｍが所定値ΔＮｍ１以下のとき遅延時間Ｔ１を設定し、変化率ΔＮｍが所定値ΔＮｍ１より大きくかつ所定値ΔＮｍ２以下のとき遅延時間Ｔ２を設定し、変化率ΔＮｍが所定値ΔＮｍより大きいとき遅延時間Ｔ３を設定する。次いで、ステップＳ５で、回転軸１１または１２と駆動ギヤ２３〜２６または従動ギヤ３１，３２との同期が完了したか否か、すなわち、入力軸回転数Ｎｍと出力軸回転数Ｎｃの比が、変速段に応じた一定の範囲内に収まったか否かを判定する。ステップＳ５が肯定されるとステップＳ６に進み、否定されるとステップＳ４に戻る。
【００４２】
ステップＳ６では、タイマを起動する。次いで、ステップＳ７で、中立センサ５６がオン信号を出力しているか否かを判定する。ステップＳ７が否定されるとステップＳ８に進み、肯定されると処理を終了する。ステップＳ８では、ディテントスイッチ５５がオンか否かを判定する。ステップＳ８が否定されるとステップＳ９に進み、肯定されるとステップＳ９をパスしてステップＳ１０に進む。ステップＳ９では、ステップＳ６でタイマを起動してからステップＳ４で設定した遅延時間Ｔが経過したか否かを判定する。ステップＳ９が肯定されるとステップＳ１０に進み、否定されるとステップＳ７に戻る。ステップＳ１０では、インギヤ完了信号を出力し、処理を終了する。
【００４３】
本発明の実施形態に係るインギヤ検出装置１００の動作をより具体的に説明する。図６は、シフトレバーを３速位置から４速位置へ変速操作した場合の変速動作の一例を示すタイムチャートである。なお、図６には、シフトレバーのストローク量（シフトストローク）Ｓｓとシフト荷重Ｆとエンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｍとクラッチペダルのストローク量（クラッチペダルストローク）Ｓｃの時間変化をそれぞれ示す。さらに、中立センサ５６と同期機構１５のディテントスイッチ５５（３−４速用ＳＷ）、および同期機構１４，１６のディテントスイッチ５５（１−２速用および５−６速用ＳＷ）の出力をそれぞれ示す。
【００４４】
クラッチペダルを踏み込み操作してシフトレバーを３速位置から４速位置へ操作すると、クラッチアクチュエータ６５の駆動によりクラッチ２が遮断されるとともに、同期機構１５のスリーブ４２（図２）が、シフトレバーの変速操作に伴い３速インギヤ位置から中立位置を通って４速インギヤ位置へ向けて駆動される。このため、スリーブ４２とともにシフトシャフト４８（図３）が駆動され、図６に示すように、時点ｔ１でディテントスイッチ５５がオフ、時点ｔ２で中立センサ５６がオン、時点ｔ３で中立センサ５６がオフする。
【００４５】
このとき、３速駆動ギヤ２３のドグ歯２３ａとスリーブ４２のドグ歯４２ａとのインギヤが解除された後、例えば時点ｔ１〜ｔ２においてエンジン回転数Ｎｅと入力軸回転数Ｎｍとの差が所定値ΔＮａ以上になると、遅延時間Ｔの設定処理が開始される（ステップＳ４）。この場合、スリーブ４２（入力軸１１）と４速駆動ギヤ２４との回転同期が完了するまでの間に入力軸回転数Ｎｍが減少し、その回転数Ｎｍの変化率ΔＮｍに応じて遅延時間Ｔ（例えば遅延時間Ｔ２）が設定される。
【００４６】
時点ｔ３の後の時点ｔ４に、スリーブ４２と４速駆動ギヤ２４との同期が完了すると、タイマが起動する（ステップＳ６）。時点ｔ５で、時点ｔ４から遅延時間Ｔ（Ｔ２）が経過すると、スリーブ４２のドグ歯４２ａと４速駆動ギヤ２４のドグ歯２４ａとのインギヤが完了し、インギヤ完了信号が出力される（ステップＳ９→ステップＳ１０）。その後、図６の例では、時点ｔ６でディテントスイッチ５５がオンする。なお、遅延時間Ｔが経過する前にディテントスイッチ５５がオンする場合には、その時点でインギヤ完了信号が出力される（ステップＳ８→ステップＳ１０）。
【００４７】
シフトレバーの操作速度が図６に示したものより速くなると、変速操作開始から同期完了までに要する時間が短くなるとともに、入力軸回転数Ｎｍの特性の傾きが大きくなる。これにより、遅延時間Ｔが例えばＴ２よりも短いＴ３に設定され、図６に示したものよりも早期にインギヤ完了信号が出力される。一方、シフトレバーの操作速度が図６に示したものより遅くなると、変速操作開始から同期完了までに要する時間が長くなるとともに、入力軸回転数Ｎｍの特性の傾きが小さくなる。これにより、遅延時間Ｔが例えばＴ２よりも長いＴ１に設定され、図６に示したものよりも遅れてインギヤ完了信号が出力される。
【００４８】
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）変速機１０は、クラッチ２を介してエンジンに接続される入力軸１１と、入力軸１１のトルクが伝達される出力軸１２と、入力軸１１または出力軸１２（回転軸）に相対回転可能に設けられ、入力軸１１の回転を変速して出力軸１２に伝達する駆動ギヤ２３〜２６および従動ギヤ３１，３２と、入力軸１１と駆動ギヤ２３〜２６または出力軸１２と従動ギヤ３１，３２とが一体に回転するようにギヤ２３〜２６，３１，３２を回転軸１１，１２に結合する同期機構１４〜１６と、を備える（図１）。同期機構１４〜１６（例えば同期機構１５）は、回転軸１１と一体に回転するとともに回転軸１１に対し軸方向に相対移動可能に設けられたドグ歯４２ａを有するスリーブ４２を有し、駆動ギヤ２３，２４（変速ギヤ）は、ドグ歯４２ａに噛合可能なドグ歯２３ａ，２４ａを有し、スリーブ４２は、変速操作により、駆動ギヤ２３，２４が回転軸１１に対し相対回転可能な中立位置から駆動ギヤ２３，２４の回転とスリーブ４２の回転とが同期する同期位置、さらにドグ歯４２ａとドグ歯２３ａ，２４ａとが噛合するインギヤ位置にかけて軸方向に移動可能に設けられる（図２）。変速機１０は、ドグ歯４２ａ（第１ドグ歯）とドグ歯２３ａ，２４ａ（第２ドグ歯）とのインギヤ状態を検出するインギヤ検出装置１００をさらに備え、インギヤ検出装置１００は、変速操作の開始を検出する変速開始検出部７１と、スリーブ４２の同期位置への移動による回転軸１１と駆動ギヤ２３，２４との同期完了を検出する同期完了検出部７２と、同期完了検出部７２により同期完了が検出されてから所定の遅延時間Ｔ後に、ドグ歯４２ａとドグ歯２３ａ，２４ａとのインギヤが完了したと判定するインギヤ完了判定部７４と、変速開始検出部７１により変速操作の開始が検出されてから同期完了検出部７２により同期完了が検出されるまでの間における入力軸回転数Ｎｍの変化率ΔＮｍの程度が大きいほど、遅延時間Ｔを短い時間に設定する遅延時間設定部７３と、を有する（図４）。
【００４９】
この構成により、シフトレバーの操作速度が速いほど、同期完了後の遅延時間Ｔが長く設定され、インギヤ完了を検出するタイミングが速くなる。よって、シフトレバーの操作速度に応じて、インギヤ状態を良好なタイミングで検出することができる。すなわち、本実施形態に係るインギヤ検出装置１００においては、シフトレバーによる変速操作の速度（スリーブ４２の移動速度）と入力軸回転数Ｎｍの変化率ΔＮｍとが対応関係を有する点に着目し、入力軸回転数Ｎｍの変化率ΔＮｍの程度が大きいほど、遅延時間Ｔを短い時間に設定するので、インギヤ完了を早期に検出することができ、インギヤ完了の検出の遅れによるクラッチ接続のタイミングの遅れを防止することができる。
【００５０】
（２）変速機１０は、スリーブＳＭ２を中立位置およびインギヤ位置に保持するディテント機構５０をさらに備える（図３）。インギヤ検出装置１００は、ディテント機構５０によりスリーブＳＭ２がインギヤ位置に保持された状態を検出するディテントスイッチ５５および中立センサ５６をさらに有する（図４）。インギヤ完了判定部７４は、ディテントスイッチ５５および中立センサ５６によりスリーブＳＭ２がインギヤ位置に保持された状態が検出されると、同期完了検出部７２により同期完了が検出されてから遅延時間Ｔが経過する前であっても、ドグ歯４２ａとドグ歯２３ａ，２４ａとのインギヤが完了したと判定する（図５）。これにより遅延時間Ｔが経過する前にディテントスイッチ５５と中立センサ５６からの信号によりインギヤ位置での保持状態が検出された場合には、その時点でインギヤ完了が検出されるため、早期かつ確実にインギヤ状態を検出することができる。
【００５１】
（３）変速機１０は、クラッチペダルの操作量を検出するクラッチ操作センサ６４と、クラッチ操作センサ６４により検出された操作量に応じてクラッチ２を駆動するクラッチアクチュエータ６５と、をさらに備える（図４）。このようなシフトバイクラッチを有する変速機１０においては、インギヤ検出を条件としてクラッチアクチュエータ６５が駆動されるため、良好なドライバビリティを実現するためには、インギヤ状態をできるだけ早期に検出することが好ましい。この点、本実施の形態のように、入力軸回転数Ｎｍの変化率ΔＮｍの程度が大きいほど、同期完了からインギヤ状態を検出するまでに要する遅延時間Ｔを短い時間に設定することで、インギヤ状態を早期に検出することができ、良好なドライバビリティを実現できる。
【００５２】
なお、上記実施形態では、ディテントスイッチ５５と中立センサ５６からの信号により、スリーブ４２がインギヤ位置に保持された状態を検出するようにしたが、スイッチ部の構成はこれに限らない。遅延時間Ｔの経過を条件としてインギヤ状態を検出することで、スイッチ部がなくてもインギヤ状態を検出することが可能であるため、スイッチ部を省略することもできる。上記実施形態では、クラッチ操作センサ６４（クラッチ操作検出器）からの信号に応じてクラッチアクチュエータ６５を駆動することで係合および解放するシフトバイクラッチ２を用いたが、クラッチの構成はこれに限らない。例えば惰性走行時の自動クラッチ解放機構（コースティング機構）等の機能を有するものであってもよい。
【００５３】
上記実施形態は、マニュアルトランスミッションとしての変速機１０に適用したが、本発明は、オートマチック・マニュアルトランスミッションやデュアルクラッチトランスミッション等、他の変速機にも同様に適用することができる。
【００５４】
すなわち、以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の１つまたは複数を任意に組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１  エンジン、２  クラッチ、１１  入力軸、１２  出力軸、２３〜２６  駆動ギヤ、２３ａ，２４ａ  ドグ歯、３１，３２  従動ギヤ、１４〜１６  同期機構、４２  スリーブ、４２ａ  ドグ歯、５５  ディテントスイッチ、５６  中立センサ、６１  エンジン回転センサ、６２  入力軸回転センサ、６３  出力軸回転センサ、６４  クラッチ操作センサ、６５  クラッチアクチュエータ、７１  変速開始検出部、７２  同期完了検出部、７３  遅延時間設定部、７４  インギヤ完了判定部、１００  インギヤ検出装置
【図１】
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【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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