(57)【要約】【課題】摺動式の後進段用ギヤを有する手動変速機において、後進段用ギヤの噛合い量不足に起因して発生し得る後進段用ギヤの損傷等を防止する。【解決手段】フォークシャフトポジションセンサの出力信号に基づいて検出されるリバースドライブギヤ又はリバースドリブンギヤに対するリバースアイドラギヤの噛合い量Ｗが閾値Ｇより小さい場合（ＳＴ１：ＹＥＳ）、その噛合い量Ｗが閾値Ｇ以上の場合と比較してエンジンの発生トルクを抑制し（ＳＴ３）、警告表示を行う（ＳＴ４）。また、噛合い量Ｗが閾値Ｇより小さい場合（ＳＴ１：ＹＥＳ）に、クラッチが継合された場合（ＳＴ５：ＹＥＳ）、アラーム警告を行う（ＳＴ７）。【選択図】図１０
2011241729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リバースシフト操作に連動して、リバースアイドラギヤが、リバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに噛合うように構成された手動変速機を備える車両の制御装置において、
前記リバースドライブギヤ又は前記リバースドリブンギヤに対する前記リバースアイドラギヤの噛合い量を検出する噛合い量検出手段と、
前記噛合い量検出手段により検出される噛合い量が閾値より小さい場合、その噛合い量が閾値より大きい場合と比較してエンジンの発生トルクを抑制するエンジン制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両の制御装置において、
前記噛合い量検出手段は、リバースシフト操作時における前記リバースアイドラギヤの移動量に基づいて前記噛合い量を検出するものである、ことを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両の制御装置において、
前記噛合い量検出手段により検出される噛合い量が閾値より小さい場合に警告表示を行う警告表示手段をさらに備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の車両の制御装置において、
クラッチの継合状態を検出するクラッチ継合状態検出手段と、
前記噛合い量検出手段により検出される噛合い量が閾値より小さく、かつ、前記クラッチ継合状態検出手段によりクラッチが継合されていることが検出された場合、警告音を発生する警告音発生手段と、
をさらに備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項５】
リバースシフト操作に連動して、リバースアイドラギヤが、リバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに噛合うように構成された手動変速機を備える車両の制御装置において、
前記リバースドライブギヤ又は前記リバースドリブンギヤに対する前記リバースアイドラギヤの噛合い量を検出する噛合い量検出手段と、
クラッチの継合状態を検出するクラッチ継合状態検出手段と、
前記噛合い量検出手段により検出される噛合い量が閾値より小さく、かつ、前記クラッチ継合状態検出手段によりクラッチが継合されていることが検出された場合、警告音を発生する警告音発生手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車両の制御装置において、
前記噛合い量検出手段は、リバースシフト操作時における前記リバースアイドラギヤの移動量に基づいて前記噛合い量を検出するものである、ことを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、摺動式の後進段用ギヤを有する手動変速機を備える車両の制御装置に関し、特に、後進段用ギヤの噛合い量不足に起因する当該後進段用ギヤの損傷等を防止するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の車両の手動変速機の多くは、摺動式の後進段用ギヤを備えている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
特許文献１に開示されている車両用手動変速機の後進段用ギヤは、インプットシャフトに回転一体に設けられたリバースドライブギヤと、アウトプットシャフトに回転一体に設けられたリバースドリブンギヤと、これら２つのギヤに対して摺動して噛合い可能に設けられたリバースアイドラギヤとで構成されている。運転者がシフトレバーを他のポジションからリバースポジションに移動させるのに伴って、リバースアイドラギヤは、非噛合い位置からリバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに噛合う噛合い位置に移動し、運転者がシフトレバーをリバースポジションから他のポジションに移動させるのに伴って、リバースアイドラギヤは、噛合い位置から元の非噛合い位置に復帰する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１９１８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この種の手動変速機では、運転者がシフトレバーをリバースポジションに操作する際に、その操作量が不足して、リバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに対するリバースアイドラギヤの噛合い量が不足することがある。このような状態で、クラッチが継合され、車両が発進すると、小さな噛合い部分に想定以上の大きなが力が掛かってしまい、このような操作が繰り返されると、後進段用ギヤが損傷、変形等してしまうことが懸念される。
【０００６】
本発明はかかる問題に鑑みて創案されたものであり、摺動式の後進段用ギヤを有する手動変速機において、後進段用ギヤの噛合い量不足に起因して発生し得る後進段用ギヤの損傷等を防止する車両の制御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】
上述の課題を解決するための手段として、本発明の車両の制御装置は、以下のように構成されている。
【０００８】
すなわち、本発明の車両の制御装置は、リバースシフト操作に連動して、リバースアイドラギヤが、リバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに噛合うように構成された手動変速機を備えるものを前提としており、前記リバースドライブギヤ又は前記リバースドリブンギヤに対する前記リバースアイドラギヤの噛合い量を検出する噛合い量検出手段と、前記噛合い量検出手段により検出される噛合い量が閾値より小さい場合、その噛合い量が閾値より大きい場合と比較してエンジンの発生トルクを抑制するエンジン制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
前記噛合い量検出手段は、例えば、リバースシフト操作時における前記リバースアイドラギヤの移動量に基づいて前記噛合い量を検出するものである。
【００１０】
上記構成を備える車両の制御装置によれば、リバースドライブギヤ又はリバースドリブンギヤに対するリバースアイドラギヤの噛合い量が閾値より小さい場合、その噛合い量が閾値より大きい場合と比較してエンジンの発生トルクが抑制されるので、上記閾値および抑制時のエンジントルクを適値にすることで、後進段用ギヤの噛合い量不足に起因して発生し得るギヤの損傷等を防止することができる。
【００１１】
また、前記噛合い量検出手段により検出される噛合い量が閾値より小さい場合に警告表示を行う警告表示手段をさらに備えることが望ましい。
【００１２】
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、運転者にリバースシフト操作の操作量不足を気付かせることができる。
【００１３】
クラッチの継合状態を検出するクラッチ継合状態検出手段と、前記噛合い量検出手段により検出される噛合い量が閾値より小さく、かつ、前記クラッチ継合状態検出手段によりクラッチが継合されていることが検出された場合、警告音を発生する警告音発生手段と、をさらに備えることが望ましい。
【００１４】
かかる構成を備える車両の制御装置によれば、運転者にリバースシフト操作の操作量不足を気付かせて、直ちにクラッチの切断操作等を行わせ、後進段用ギヤを保護することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の車両の制御装置は、以下のようなものであってもよい。
【００１６】
すなわち、本発明の車両の制御装置は、リバースシフト操作に連動して、リバースアイドラギヤが、リバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに噛合うように構成された手動変速機を備えるものを前提としており、前記リバースドライブギヤ又は前記リバースドリブンギヤに対する前記リバースアイドラギヤの噛合い量を検出する噛合い量検出手段と、クラッチの継合状態を検出するクラッチ継合状態検出手段と、前記噛合い量検出手段により検出される噛合い量が閾値より小さく、かつ、前記クラッチ継合状態検出手段によりクラッチが継合されていることが検出された場合、警告音を発生する警告音発生手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００１７】
前記噛合い量検出手段は、例えば、リバースシフト操作時における前記リバースアイドラギヤの移動量に基づいて前記噛合い量を検出するものである。
【００１８】
上記構成を備える車両の制御装置によれば、運転者にリバースシフト操作の操作量不足を気付かせて、直ちにクラッチの切断操作等を行わせ、後進段用ギヤを保護することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の車両の制御装置によれば、後進段用ギヤの噛合い量不足に起因して発生し得る後進段用ギヤの損傷等を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両のパワートレーンを示した図である。
【図２】図１の内燃機関の概略構成を示すスケルトン図である。
【図３】図１の制御装置の入出力系を示す図である。
【図４】手動変速機の構成の一部を示す断面図である。
【図５】手動変速機のギヤレイアウトを示す断面図である。
【図６】リバースギヤ列をエンジン側から視た概略図である。
【図７】シフトレバーおよびシフトゲート形状を示す図である。
【図８】シフトレバーおよびシフトゲート形状を示す図である。
【図９】リバースアイドラギヤがリバースドライブギヤおよびリバースドリブンギヤに噛合った状態を示す図である。
【図１０】制御装置が実行する処理動作を示したフローチャートである。
【図１１】運転者がシフトレバーをリバース位置に移動させる際のリバースアイドラギヤの移動量、アクセルペダルの操作量、エンジンの発生トルク、警告表示灯のＯＮ／ＯＦＦ状態をそれぞれ示したタイムチャートの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明の実施の形態では、前進５速段、後進１速段の手動変速機を搭載したＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車両を例に挙げて説明する。
【００２２】
図１は、本実施形態における車両に搭載されたエンジン１、手動変速機１００、制御装置３００等を示す図である。図１に示すパワートレーンでは、エンジン１で発生する動力がクラッチ１０３を介して手動変速機１００に入力され、この手動変速機１００で適宜の変速比に変速されて、ディファレンシャル装置２１６を介して左右の駆動輪２，２に伝達されるようになっている。
【００２３】
クラッチ１０３は、エンジン１のクランク軸と手動変速機１００のインプットシャフト２０１との間で動力を継合・切断するものであり、クラッチペダル９の踏み込み量（操作量）に応じてエンジン１のクランクシャフトとインプットシャフト２０１を継合状態、半継合状態（いわゆる半クラッチ）または切断状態とする。
【００２４】
図２を参照して、上記エンジン１の吸気系および燃料供給系の概略構成を説明する。エンジン１の燃焼室１０には、吸気ポートおよび排気ポート（共に符号省略）が連通され、吸気ポートには吸気バルブ１１が、排気ポートには排気バルブ１２が設けられる。吸気バルブ１１および排気バルブ１２は、クランクシャフト１ａの回転動力によって回転駆動される吸気カムシャフトおよび排気カムシャフト（共に図示省略）の各回転によって直線的に往復変位される。
【００２５】
吸気ポートに連結される吸気通路１４には、電子制御式のスロットルバルブ１５が設けられている。このスロットルバルブ１５は、スロットルモータ１６により開閉され、スロットルバルブ１５の開度に応じて吸気通路１４へ導入される吸入空気量が調整される。
【００２６】
また、吸気ポートの近傍には、燃焼室１０へ燃料を供給するための燃料噴射弁１７が取り付けられている。この燃料噴射弁１７には、図示しないデリバリパイプから燃料が所定の圧力をもって供給される。
【００２７】
エンジン１の燃焼室１０には、点火プラグ１８が配置されている。この点火プラグ１８は、燃焼室１０に導入される混合気（燃料＋空気）を燃焼、爆発させるもので、その点火タイミングは、イグナイタ１９によって調整される。スロットルモータ１６、燃料噴射弁１７ならびにイグナイタ１９は、制御装置３００によって制御される。
【００２８】
エンジン１の運転動作を簡単に説明すると、エンジン１の吸入行程において、吸気通路１４に導入される空気が吸気ポートを通じて燃焼室１０に取り込まれるとともに、燃料噴射弁１７から噴射される燃料が燃焼室１０に供給されるので、燃焼室１０内で混合された混合気が、圧縮行程において圧縮された後、点火プラグ１８によって着火されて燃焼、爆発される。これにより、ピストン２１が往復運動されるとともに、コネクティングロッド２２を経てクランクシャフト１ａが回転駆動される。燃焼室１０内の排気ガスは、排気行程において排気バルブ１２を開弁させることによって排気ポートから排気通路を経て大気放出される。
【００２９】
−制御系の説明−
このようなエンジン１の運転動作は、制御装置３００により制御される。この制御装置３００の概略構成について、図３を参照して説明する。
【００３０】
制御装置３００は、エンジン１における種々の制御（例えば空燃比制御、燃料噴射制御、点火制御、スロットル制御、フューエルカット制御等）を統括して実行するもので、公知の電子制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）とされる。
【００３１】
制御装置３００は、図３に符号を省略して示すように、ＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＯＭ（プログラムメモリ）、ＲＡＭ（データメモリ）、バックアップＲＡＭ（不揮発性メモリ）等を含んだ構成とされる。ＲＯＭは、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは、エンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００３２】
図３を参照して、制御装置３００の入出力系を説明する。制御装置３００の入力インタフェース（符号省略）には、アクセル開度センサ３１、アイドルスイッチ３２、エアフローメータ３３、スロットルポジションセンサ３４、クランクポジションセンサ３５、シフトポジションセンサ３６、クラッチストロークセンサ３７、車速センサ３８、フォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂなどが接続されている。
【００３３】
また、制御装置３００の出力インタフェース（符号省略）には、燃料噴射弁１７、スロットルバルブ１５のスロットルモータ１６、点火プラグ１８のイグナイタ１９、警告表示灯２０、車室内のスピーカ２３等が接続されている。
【００３４】
アクセル開度センサ３１は、運転者により操作されるアクセルペダル８（図１参照）の開度に対応する信号を出力する。アイドルスイッチ３２は、アクセルペダル８の踏み込み量がゼロになったときにオン信号を出力し、アクセルペダル８が踏み込まれたときオフ信号を出力する。エアフローメータ３３は、吸入空気量を検出し、その吸入空気量信号を出力する。スロットルポジションセンサ３４は、スロットルバルブ１５の開度に対応する信号を出力する。クランクポジションセンサ３５は、例えば電磁ピックアップとされ、クランクシャフト１ａに一体回転可能に付設されるシグナルロータ２３の外周の多数の突起２４の対向通過に対応する信号（出力パルス）を出力する。この出力に基づいてクランクシャフト１ａの回転角（クランク角）や機関回転速度が検出される。シフトポジションセンサ３６は、手動変速機２００において選択されたシフト位置を検出するものである。
【００３５】
クラッチストロークセンサ３７は、クラッチペダル９の踏み込み量つまり踏み込みストロークを検出するものであり、対応する信号を出力する。制御装置３００は、クラッチストロークセンサ３７からの出力信号に基づいてクラッチ１０３の継合状態、半継合状態、切断状態を判定する処理を行う。
【００３６】
車速センサ３８は、車両速度を検出するものであり、この検出出力に基づいて制御装置３００が車両走行速度を算出する。
【００３７】
フォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂは、後述する後進段用のシフトフォークシャフト１２４Ｆの移動量ＰＧを検出するために設けられている。制御装置３００は、各フォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂからの出力信号に基づいて後述するリバースアイドラギヤ２０９ｃのリバースドライブギヤ９ａおよびリバースドリブンギヤ９ｂに対する所定の噛合い量を検出する。なお、フォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂについては後に詳述する。
【００３８】
−手動変速機の説明−
つぎに、手動変速機１００の構成について図４および図５に基づいて説明する。
【００３９】
図４に示すように、トランスミッションケース１０１の内部には、トランスミッションケース１０１を貫通したシフトセレクトシャフト１０２が設けられている。このシフトセレクトシャフト１０２は、運転者が操作する操作部材としてのシフトレバーのシフト操作に連動して軸線回り（図４中矢印Ｍで示す方向）に回動し、シフトレバーのセレクト操作に連動して軸線方向（図４中矢印Ｎで示す方向）に移動するようにトランスミッションケース１０１内に支持されている。
【００４０】
符号１１０は、シフトアウターレバーである。このシフトアウターレバー１１０は、基部がシフトセレクトシャフト１０２に連結されており、シフトセレクトシャフト１０２とともに一体に回動する。シフトアウターレバー１１０は、シフトレバー（図４において図示省略）のシフト操作力が図示しないケーブル等を介して伝達されるシフト操作力伝達部１１１に連結されており、シフトレバーが運転者によりシフト操作されると、その操作力がシフト操作力伝達部１１１により伝達され、シフトアウターレバー１１０およびシフトセレクトシャフト１０２がシフトセレクトシャフト１０２の軸線回りに一体に回動される。
【００４１】
また、シフトセレクトシャフト１０２には、セレクト操作力伝達部（図示省略）が連結されており、シフトレバーが運転者によりセレクト操作されると、その操作力が上記セレクト操作力伝達部により伝達され、シフトセレクトシャフト１０２が軸線方向に移動される。
【００４２】
シフトセレクトシャフト１０２には、シフトインナーレバー１２１が固設されている。このシフトインナーレバー１２１は、シフトセレクトシャフト１０２と一体にシフトセレクトシャフト１０２の軸線方向へ移動し、且つ、同軸線回りに一体に回動する。シフトインナーレバー１２１は、シフトセレクトシャフト１０２とともに軸線方向に移動することで、１速段および２速段用シフトヘッド１２２、３速段および４速段用シフトヘッド１２３、並びに５速段および後進段用シフトヘッド１２４のいずれかに選択的に係合可能な位置に配される。また、シフトインナーレバー１２１は、シフトセレクトシャフト１０２とともに回動することで、係合可能な位置に配置されたシフトヘッドに係合し、当該シフトヘッドをスライド移動させる。なお、図４では、シフトインナーレバー１２１が中央の３速段および４速段用シフトヘッド１２３に係合している。
【００４３】
符号１３０は、インターロックプレートである。インターロックプレート１３０は、シフトセレクトシャフト１０２に対して軸線方向に相対移動不能に且つ軸線回りに相対回動可能に外嵌されている。但し、トランスミッションケース１０１に固定されたロックボールアッシ１２６の一端部がインターロックプレート１３０に形成された長孔１３０ａに係合していることから、インターロックプレート１３０はトランスミッションケース１０１との関係では回動しないようになっている。インターロックプレート１３０は、回動するシフトインナーレバー１２１の両側に摺接し、シフトインナーレバー１２１に係合されたシフトヘッドを１つだけ通過させることができるスリット状のシフトヘッド通路１３０ｂを備える。このシフトヘッド通路１３０ｂによって同時に２つ以上のシフトヘッド１２２〜１２４の通過が規制され、同時に複数の変速段のギヤ列による動力の伝達が防止される。なお、図４では、両側に配置されているシフトヘッド１２２，１２４は、インターロックプレート１３０に係止されており、これらのシフトヘッド１２２，１２４は移動することができないようになっている。
【００４４】
シフトセレクトシャフト１０２は、ハイ側およびロー側セレクトスプリング１４５，１４６により、軸線方向中立位置へ付勢されている。両セレクトスプリング１４５，１４６は、インターロックプレート１３０の両側とトランスミッションケース１０１の内壁との間にそれぞれ圧縮状態で介装されている。
【００４５】
１速段および２速段用のシフトヘッド１２２は、１速段および２速段用のシフトフォークシャフト１２２Ｆに形成されている。３速段および４速段用のシフトヘッド１２３は、３速段および４速段用のシフトフォークシャフト１２３Ｆに形成されている。５速段および後進段用のシフトヘッド１２４は、５速段および後進段用のシフトフォークシャフト１２４Ｆに形成されている。各シフトフォークシャフト１２２Ｆ〜１２５Ｆは、互いに平行に配設されている。
【００４６】
また、１速段および２速段用のシフトフォークシャフト１２２Ｆには、後述する第１のシンクロメッシュ機構２１１のスリーブ２１１ａに係合した１速段および２速段用のシフトフォーク１６０が設けられており、シフトフォークシャフト１２２Ｆが軸線方向の何れか一方に移動することで、１速段又は２速段への変速動作が実行される。３速段および４速段用のシフトフォークシャフト１２３Ｆには、後述する第２のシンクロメッシュ機構２１２のスリーブ２１２ａに係合した３速段および４速段用のシフトフォーク１６１が設けられており、シフトフォークシャフト１２３Ｆが軸線方向の何れか一方に移動することで、３速段又は４速段への変速動作が実行される。５速段および後進段用のシフトフォークシャフト１２４Ｆには、後述する第３のシンクロメッシュ機構２１３のスリーブ２１３ａに係合した５速段用のシフトフォーク１６２（図５の略図を参照、図４において図示省略。）およびリバースアイドラギヤ２０９ｃに係合した後進段用のシフトフォーク１６３（図５の略図を参照、図４において図示省略。）が設けられており、シフトフォークシャフト１２４Ｆが軸線方向の何れか一方に移動することで、５速段又は後進段への変速動作が実行される。
【００４７】
図５に示すように、５速段および後進段用のシフトフォークシャフト１２４Ｆには５速段−中立位置−後進段にそれぞれ対応したロックボール溝１２４Ｆａ，１２４Ｆｂ，１２４Ｆｃが形成されており、ばね力によりシフトフォークシャフト１２４Ｆ側に押圧されたロックボール１２８が上記ロックボール溝１２４Ｆａ，１２４Ｆｂ，１２４Ｆｃの何れかに嵌入されるようになっている。上記ロックボール１２８は、トランスミッションケース１０１に形成された貫通孔内に収容されており、その貫通孔に圧縮状態で設けられたコイルスプリング１３６によりシフトフォークシャフト１２４Ｆ側に押圧されている。これらの構成からなるロックボール機構１３９は、ギヤ抜け防止機能とシフト操作に節度感を与える機能を果たす。他の２つのシフトフォークシャフト１２２Ｆ，１２３Ｆにも同様のロックボール機構１３９が設けられている。
【００４８】
５速段および後進段用のシフトフォークシャフト１２４Ｆは、トランスミッションケース１０１に固設されたフォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂによってその移動量が検出されるようになっている。上記フォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂは、例えば、感知部を有しており、その感知部が押圧されているときはＯＮ信号を制御装置３００へ出力し、その感知部が押圧されていないときはＯＦＦ信号を制御装置３００へ出力するものである。各フォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂは、シフトフォークシャフト１２４Ｆの移動に伴って接近離反するシフトフォークシャフト１２４Ｆに固設されたアダプタ部材４０Ａ，４０Ｂの検出面４０Ａａ，４０Ｂａによって、押圧されるようになっている。
【００４９】
一方のフォークシャフトポジションセンサ３９Ａは、リバースシフト操作時に、リバースアイドラギヤ２０９ｃの移動量ＰＧが下限移動量ＰＧ１に達すると、上記検出面４０Ａａに押圧されてＯＮ信号を出力するように設置されている。もう一方のフォークシャフトポジションセンサ３９Ｂは、リバースシフト操作時に、リバースアイドラギヤ２０９ｃの移動量ＰＧが上限移動量ＰＧ２に達すると上記検出面４０Ｂａに押圧されてＯＮ信号を出力するように設置されている。
【００５０】
つぎに、図５および図６に基づいて、手動変速機１００のギヤレイアウト２００について説明する。このギヤレイアウト２００は、互いに平行に配設されたインプットシャフト２０１、アウトプットシャフト２０２およびリバースシャフト２０３（図５において２点鎖線で示す。）に設けられた各段のギヤ列等によって構成されている。上記シャフト２０１〜２０３は、トランスミッションケース１０１、トランスアクスルケース１０１Ａおよびケースカバー１０１Ｂ内に回転自在に支持されている。
【００５１】
インプットシャフト２０１およびアウトプットシャフト２０２には、前進段用のギヤ列として、１速ギヤ列２０４、２速ギヤ列２０５、３速ギヤ列２０６、４速ギヤ列２０７および５速ギヤ列２０８が配設されている。また、インプットシャフト２０１、アウトプットシャフト２０２およびリバースシャフト２０３には、後進段用のギヤ列として、リバースギヤ列２０９が配設されている。
【００５２】
１速ギヤ列２０４および２速ギヤ列２０５は、それぞれ、インプットシャフト２０１に相対回転不能に取り付けられたドライブギヤ２０４ａ，２０５ａと、アウトプットシャフト２０２に対して相対回転自在に組み付けられたドリブンギヤ２０４ｂ，２０５ｂとを備えている。各ドライブギヤ２０４ａ，２０５ａと各ドリブンギヤ２０４ｂ，２０５ｂとは互いに噛み合っている。
【００５３】
３速ギヤ列２０６〜５速ギヤ列２０８は、それぞれ、インプットシャフト２０１に相対回転自在に組み付けられたドライブギヤ２０６ａ〜２０８ａと、アウトプットシャフト２０２に相対回転不能に取り付けられたドリブンギヤ２０６ｂ〜２０８ｂとを備えている。各ドライブギヤ２０６ａ〜２０８ａと各ドリブンギヤ２０６ｂ〜２０８ｂとは互いに噛み合っている。
【００５４】
上記各変速ギヤ列の切り換え動作（変速動作）は、３つのシンクロメッシュ機構（同期装置）２１１，２１２，２１３によって行われる。
【００５５】
第１のシンクロメッシュ機構２１１は、１速ドリブンギヤ２０４ｂと２速ドリブンギヤ２０５ｂとの間におけるアウトプットシャフト２０２上に設けられている。また、第２のシンクロメッシュ機構２１２は、３速ドライブギヤ２０６ａと４速ドライブギヤ２０７ａとの間におけるインプットシャフト２０１上に設けられ、第３のシンクロメッシュ機構２１３は、５速ドライブギヤ２０８ａの片側におけるインプットシャフト２０１上に設けられている。これらのシンクロメッシュ機構２１１〜２１３の何れか１つが軸線方向一方へ作動することにより、インプットシャフト２０１の回転動力が、何れか一つの変速ギヤ列２０４〜２０８を介してアウトプットシャフト２０２へ伝達されるようになっている。
【００５６】
リバースギヤ列２０９は、インプットシャフト２０１に相対回転不能に取り付けられたリバースドライブギヤ２０９ａと、アウトプットシャフト２０２に相対回転不能に取り付けられたリバースドリブンギヤ２０９ｂと、リバースシャフト２０３に対してスライド移動自在に組み付けられたリバースアイドラギヤ２０９ｃ（図５において２点鎖線で示す。）とを備えている。これらのギヤ２０９ａ〜２０９ｃは車両前進時には、噛合わず、車両後進時に、リバースアイドラギヤ２０９ｃがリバースシャフト２０３の軸線方向に移動してリバースドライブギヤ２０９ａおよびリバースドリブンギヤ２０９ｂの両方に噛み合うことで、リバースドライブギヤ２０９ａの回転動力を反転してリバースドリブンギヤ２０９ｂに伝達する。これにより、アウトプットシャフト２０２は、逆方向に回転し、駆動輪は後退方向に回転する。なお、本実施形態においては、リバースドリブンギヤ２０９ｂは第１のシンクロメッシュ機構２１１の外周側に回転一体に配設されている。
【００５７】
このようにしてインプットシャフト２０１から所定の変速比に変速され又は回転方向を反転してアウトプットシャフト２０２に伝達された回転動力は、ファイナルドライブギヤ２１５ａとファイナルドリブンギヤ２１５ｂとからなるファイナルリダクションギヤ列２１５の終減速比によって減速された後、ディファレンシャル装置２１６、駆動輪２，２（図１参照）に伝達される。
【００５８】
図７および図８は、運転者が変速操作を行う際に操作するシフト操作部材としてのシフトレバーＬとその可動領域となるゲート形状とを示している。シフトレバーＬは、図７に矢印Ｘで示す方向（セレクト方向）のセレクト操作と、セレクト方向に直交する矢印Ｙ（シフト方向）で示す方向のシフト操作とを行うことができる。
【００５９】
セレクト方向には、１速―２速セレクト位置Ｐ１，３速―４速セレクト位置Ｐ２，および５速−リバースセレクト位置Ｐ３が略一列に並んでいる。なお、３速―４速セレクト位置Ｐ２はニュートラル位置でもある。
【００６０】
１速―２速セレクト位置Ｐ１でのシフト方向の操作により、シフトレバーＬを１速位置１ｓｔまたは２速位置２ｎｄに移動させることができる。１速位置１ｓｔ又は２速位置２ｎｄに移動操作させる場合、シフトインナーレバー１２２が１速段および２速段用シフトヘッド１２２に係合し、このシフトヘッド１２２とともに、シフトフォークシャフト１２２Ｆ、シフトフォーク１６０を介して、第１のシンクロメッシュ機構２１１のスリーブ２１１ａを１速ドリブンギヤ２０４ｂ側又は２速ドリブンギヤ２０５ｂ側に作動させる。
【００６１】
同様に、３速−４速セレクト位置Ｐ２でのシフト方向の操作により、シフトレバーＬを３速位置３ｒｄまたは４速位置４ｔｈに移動させることができる。３速位置３ｒｄ又は４速位置４ｔｈに移動操作させる場合、シフトインナーレバー１２２が３速段および４速段用シフトヘッド１２３に係合し、このシフトヘッド１２３とともに、シフトフォークシャフト１２３Ｆ、シフトフォーク１６１を介して、第２のシンクロメッシュ機構２１２のスリーブ２１２ａを３速ドリブンギヤ２０６ｂ側又は４速ドリブンギヤ２０７ｂ側に作動させる。
【００６２】
また、５速−リバースセレクト位置Ｐ３でのシフト方向の操作により、シフトレバーＬを５速位置５ｔｈまたはリバース位置ＲＥＶに移動させることができる。５速位置５ｔｈに移動操作させる場合、シフトインナーレバー１２２が５速段および後進段用シフトヘッド１２４に係合し、このシフトヘッド１２４とともに、シフトフォークシャフト１２４Ｆ、シフトフォーク１６２を介して、第３のシンクロメッシュ機構２１３のスリーブ２１３ａを５速ドライブギヤ２０８ａ側に作動させる。また、図８の２点鎖線に示すように、シフトレバーＬをリバース位置ＲＥＶに移動操作させる場合、シフトインナーレバー１２２が５速段および後進段用シフトヘッド１２４に係合し、このシフトヘッド１２４とともに、シフトフォークシャフト１２４Ｆ、シフトフォーク１６３を介して、リバースアイドラギヤ２０９ｃを軸線方向に移動させる。これにより、リバースアイドラギヤ２０９ｃは、リバースドライブギヤ２０９ａおよびリバースドリブンギヤ２０９ｂに噛み合うことになる。
【００６３】
−エンジンの出力制御−
つぎに、図８〜図１１を参照して、制御装置３００によるエンジン１の出力制御について説明する。
【００６４】
例えば、運転者がシフトレバーＬをニュートラル位置Ｐ２から位置Ｐ３を経由してリバース位置ＲＥＶに移動させる途中に、図８の実線に示すように、シフトレバーＬをリバース位置ＲＥＶの手前で止めてしまった場合、リバースアイドラギヤ２０９ｃのリバースドライブギヤ２０９ａおよびリバースドリブンギヤ２０９ｂに対する噛合い量が不十分となる。この状態で運転者がクラッチ１０３を継合し、アクセルペダル８を踏み込んでしまうと、リバースギヤ列２０９の各ギヤ２０９ａ〜２０９ｃを変形、損傷させてしまうおそれがある。
【００６５】
このような事態の発生を回避するために、制御装置３００は、フォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂの出力信号に基づいてリバースアイドラギヤ２０９ｃのリバースドリブンギヤ２０９ｂに対する噛合い量Ｗが閾値ＷＧより小さい場合に、アクセルペダル８の踏み込み量にかかわらず、エンジン１の発生トルクを予め設定されたトルク以下に抑制する制御を実行し、これにより、リバースギヤ列２０９の各ギヤ２０９ａ〜２０９ｃの変形、損傷等を防止する。
【００６６】
なお、本実施形態では、リバースアイドラギヤ２０９のリバースドライブギヤ２０９ｃに対する噛合い量よりもリバースドリブンギヤ２０９ｂに対する噛合い量の方が常に小さくなるので、上記噛合い量Ｗは、リバースアイドラギヤ２０９のリバースドリブンギヤ２０９ｂに対する噛合い量（噛合う部分の歯幅）とされている。仮にリバースアイドラギヤ２０９のリバースドライブギヤ２０９ｃに対する噛合い量よりもリバースドリブンギヤ２０９ｂに対する噛合い量の方が常に大きくなる変速機に本実施形態に係る発明を適用する場合は、上記噛合い量Ｗは、リバースアイドラギヤ２０９のリバースドライブギヤ２０９ａに対する噛合い量（噛合う部分の歯幅）とすることが望ましい。
【００６７】
以下、図１０のフローチャートに基づいて制御装置３００が実行する具体的な制御手順を説明する。
【００６８】
ステップＳＴ１において、リバースアイドラギヤ２０９ｃのリバースドリブンギヤ２０９ｂに対する噛合い量Ｗが閾値ＷＧより小さいか否かを判定する。具体的には、フォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂの出力信号に基づいてリバースアイドラギヤ２０９ｃの初期位置（シフトレバーＬがニュートラル位置Ｐ２にある場合のリバースアイドラギヤ２０９ｃの位置）からの軸線方向への移動量ＰＧが下限移動量ＰＧ１〜上限移動量ＰＧ２の範囲内にある場合に、上記噛合い量Ｗが閾値ＷＧより小さいと判定する。本ステップにおいて、肯定判定をした場合は、ステップＳＴ２に移り、否定判定をした場合はステップＳＴ８に移る。
【００６９】
なお、下限移動量ＰＧ１は、リバースアイドラギヤ２０９ｃが移動してリバースドライブギヤ２０９ａ又はリバースドリブンギヤ２０９ｂの何れかに噛合い始める位置に到達するまでの移動量とされ、上限移動量ＰＧ２は、リバースアイドラギヤ２０９ｃが当該移動量ＰＧ２を超えて移動した場合に、リバースドライブギヤ２０９ａおよびリバースドリブンギヤ２０９ｂの双方に対してギヤ強度上十分な噛合い量を確保できるように設定されることが望ましい。なお、上記ギヤ強度上十分な噛合い量は、机上計算、実験等により求められる。
【００７０】
ステップＳＴ２において、エンジン１のトルクを抑制する制御が行われているか否かを判定する。この判定は、後述するトルク抑制フラグがＯＮ状態になっている場合に肯定判定とし、同フラグがＯＦＦ状態になっている場合に否定判定とする。ここで、肯定判定をした場合はステップＳＴ５に移り、否定判定をした場合はステップＳＴ３に移る。
【００７１】
ステップＳＴ３において、エンジン１のトルクを抑制する制御（以下「トルク抑制制御」ともいう。）を開始し、トルク抑制フラグをＯＮ状態にする。エンジン１のトルク抑制制御としては、例えば、スロットルバルブ１５の開度を制御することにより、アクセルペダル８の操作量にかかわらず、その制御中においてエンジン１が発生し得る最大トルク（エンジン１の最大回転数）を、トルク抑制制御が実行されていない場合（つまり、前記ＳＴ１において否定判定された場合）と比較して低く抑えるようになっている。本実施形態においては、トルク抑制制御中は、エンジン１が発生し得る最大トルクが予め設定されたトルク（エンジン回転数）を超えないように制御される。
【００７２】
ステップＳＴ４において、警告表示灯２０を点灯し、運転者に対する警告表示を開始する。
【００７３】
ステップＳＴ５において、クラッチストロークセンサ３７の出力信号に基づいてクラッチ１０３が継合状態（半継合状態を含む）にあるか否かを判定する。ここで、肯定判定をした場合はステップＳＴ６に移り、否定判定をした場合はステップＳＴ１１に移る。
【００７４】
ステップＳＴ６において、アラーム警告中であるか否かを判定する。この判定は、後述するアラーム警告フラグがＯＮ状態になっている場合に肯定判定とし、同フラグがＯＦＦ状態になっている場合に否定判定とする。ここで、肯定判定をした場合は、本ルーチンを抜け、否定判定をした場合はステップＳＴ７に移る。
【００７５】
ステップＳＴ７において、車室内のスピーカ２３より警告音の発生を開始し、一旦本ルーチンを抜ける。
【００７６】
ステップＳＴ８において、トルク抑制フラグの状態に基づいてエンジン１のトルクを抑制する制御が行われているか否かを判定する。ここで、肯定判定をした場合はステップＳＴ９に移り、否定判定をした場合はステップＳＴ１１に移る。
【００７７】
ステップＳＴ９において、エンジン１のトルク抑制制御を終了し、トルク抑制フラグをＯＦＦ状態にする。
【００７８】
ステップＳＴ１０において、警告表示灯２０を消灯し、運転者に対する警告表示を終了する。
【００７９】
ステップＳＴ１１において、アラーム警告フラグの状態に基づいてアラーム警告中であるか否かを判定する。ここで、肯定判定をした場合は、ステップＳＴ１２に移り、否定判定をした場合は本ルーチンを抜ける。
【００８０】
ステップＳＴ１２において、車室内のスピーカ２３からの警告音の発生を終了し、本ルーチンを抜ける。
【００８１】
図１１（ａ）〜（ｄ）は、運転者がシフトレバーＬをリバース位置ＲＥＶに移動させる際、つまり、リバースシフト操作する際のリバースアイドラギヤの移動量ＰＧ、アクセルペダル８の操作量（踏み込み量）、エンジン１の発生トルク、警告表示灯２０のＯＮ／ＯＦＦ状態をそれぞれ示したタイムチャートの一例である。
【００８２】
このタイムチャートに示すように、時刻ｔ１において、リバースアイドラギヤ２０９ｃが初期位置より噛合い位置に向かって移動し始め、時刻ｔ２において、リバースアイドラギヤ２０９ｃの移動量ＰＧが下限移動量ＰＧ１に到達している（ＳＴ１：ＹＥＳ）。この時点で、エンジン１のトルク抑制制御が開始され（ＳＴ３）、運転者に対する警告表示が開始される（ＳＴ４）。
【００８３】
時刻ｔ３前後において、運転者がアクセルペダル８の踏み込み量を急増させているが、トルク抑制制御中であるため、エンジン１の発生トルクは予め設定されたトルク（エンジン回転数）を超えないように制御されている。つまり、リバースアイドラギヤ２０９ｃのリバースドライブギヤ２０９ａおよびリバースドリブンギヤ２０９ｂに対する噛合い量が小さい状態では、エンジン１の発生トルクが低く抑えられるため、仮にこの状態でクラッチ１０３が継合されても、リバースギヤ列２０９の各ギヤの変形、損傷は回避される。
【００８４】
また、上記噛合い量Ｗが不足している間は、運転者に対して警告表示が行われるため、運転者にその旨を気付かせて、シフトレバーＬの操作量不足を解消させることができる。
【００８５】
また、図１１のタイムチャートには図示していないが、エンジン１のトルク抑制制御中にクラッチ１０３を継合状態（半係合状態を含む）にすれば（ＳＴ５：ＹＥＳ）、直ちにアラーム警告が開始されるため（ＳＴ６：ＮＯ、ＳＴ７）、運転者にシフトレバーＬの操作量不足を気付かせて直ちにクラッチ１０３の切断操作を行わせることができる。これにより、リバースギヤ列２０９の各ギヤが保護される。また、アラーム警告がなされることによって、運転者は、エンジン１のトルクが抑制されている理由を知ることができる。
【００８６】
時刻ｔ４において、リバースアイドラギヤ２０９ｃの移動量ＰＧが上限移動量ＰＧ２を超えている（ＳＴ１：ＮＯ）。この時点で、エンジン１のトルク抑制制御が終了し（ＳＴ８：ＹＥＳ、ＳＴ９）、警告表示も終了する（ＳＴ１０）。トルク抑制制御の終了により、エンジン１のトルクはアクセルペダル８の操作量に応じて増加可能となる。
【００８７】
−他の実施形態１−
既述した２つのフォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂは、シフトフォークシャフト１２４Ｆの移動量ＰＧとして、特定の移動量ＰＧ１，ＰＧ２を検出するものであるが、このフォークシャフトポジションセンサ３９Ａ，３９Ｂに代えて、任意の移動量ＰＧを検出可能なフォークシャフトポジションセンサを採用してもよい。
【００８８】
また、既述の実施形態では、エンジン１のトルク抑制制御中は、エンジン１が発生し得る最大トルクが予め設定されたトルク（エンジン回転数）を超えないように制御されていたが、その予め設定されるトルクをリバースアイドラギヤ２０９ｃの噛合い量Ｗが増加するに従って（シフトフォークシャフト１２４Ｆの移動量ＰＧが増加するに従って）大きくなるようにしてもよい。この場合、図１１（ｃ）の２点鎖線に示すように、エンジン１の発生トルク１は、リバースアイドラギヤ２０９ｃの噛合い量Ｗが増加するに従って大きくなる。
【００８９】
−他の実施形態２−
既述の実施形態において、上記移動量ＰＧ１を検出するフォークシャフトポジションセンサ３９Ａは、バックアップランプ点灯用検出スイッチと兼用させたものであってもよい。これにより、センサ類の数を減らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、例えば、摺動式の後進段用ギヤを有する手動変速機を備える車両の制御装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００９１】
Ｌ  シフトレバー
９  クラッチペダル
２３  スピーカ（警告音発生手段）
３７  クラッチストロークセンサ
３９Ａ，３９Ｂ  フォークシャフトポジションセンサ（噛合い量検出手段）
１００  手動変速機
１０３  クラッチ
２０９  リバースギヤ列
２０９ａ  リバースドライブギヤ
２０９ｂ  リバースドリブンギヤ
２０９ｃ  リバースアイドラギヤ
３００  制御装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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