(57)【要約】【課題】専用の部品を使用せずギヤの歯打音を防止できるとともに、燃費およびシフトフィーリングを向上させることができる車両の動力伝達装置を提供する。【解決手段】原動機２に連結された入力軸１４から出力軸１５へ互いに独立して動力を伝達する複数の動力伝達ギヤ列ＧＰを選択的に接続・遮断し、接続されたギヤ列ＧＰによって動力伝達経路を設定する複数のメカニカルクラッチＳと、その動作を制御するクラッチ制御手段６と、原動機２、入力軸１４および出力軸１５の少なくとも１つの回転数を検出する手段３と、を備え、クラッチ制御手段６は、動力伝達ギヤ列ＧＰのギヤ同士の噛合いによる歯打音の発生を防止するために、回転数が所定の回転数領域にあるときに、遮断状態のメカニカルクラッチＳの少なくとも１つを、入力軸１４と出力軸１５との間にフリクションが発生するように接続側へ駆動する。【選択図】　図１
2004044736.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の動力を駆動輪に伝達する車両の動力伝達装置であって、
当該原動機に連結された入力軸と、
前記駆動輪に連結された出力軸と、
互いに噛み合う複数のギヤをそれぞれ有し、前記入力軸から前記出力軸へ互いに独立して動力を伝達する複数の動力伝達経路をそれぞれ構成する複数の動力伝達ギヤ列と、
当該複数の動力伝達ギヤ列を選択的に接続・遮断し、当該接続された動力伝達ギヤ列によって前記動力伝達経路を設定する複数のクラッチと、
当該複数のクラッチの動作を制御するクラッチ制御手段と、
前記原動機、前記入力軸および前記出力軸の少なくとも１つの回転数を検出する回転数検出手段と、を備え、
前記クラッチ制御手段は、前記動力伝達ギヤ列の前記ギヤ同士の噛合いによる歯打音の発生を防止するために、前記回転数検出手段によって検出された回転数が所定の回転数領域にあるときに、前記接続されたクラッチ以外の少なくとも１つのクラッチを、前記入力軸と前記出力軸との間にフリクションが発生するように接続側へ駆動することを特徴とする車両の動力伝達装置。
【請求項２】
前記クラッチはシンクロメッシュであることを特徴とする請求項１に記載の車両の動力伝達装置。
【請求項３】
前記所定の回転数領域は、車両の走行状態に応じて設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の動力伝達装置。
【請求項４】
前記原動機と前記入力軸との間を接続・遮断するメインクラッチと、
シフトレバーのシフト位置を検出するシフト位置検出手段と、
前記車両が停止状態にあるか否かを検出する車両停止検出手段と、をさらに備え、
前記クラッチ制御手段は、前記検出されたシフトレバーのシフト位置がニュートラル位置であるとき、および／または前記車両が停止状態にあると検出されたときに、前記メインクラッチを遮断するとともに、前記複数のクラッチの作動を停止することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機の動力を駆動輪に伝達する車両の動力伝達機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の動力伝達装置として、例えば実開昭６１−２０４０６５公報に開示されたものが知られている。この動力伝達装置の変速機は、エンジンに連結された駆動軸上に、互いに歯数の異なる第１および第２の駆動変速ギヤがエンジン側から順に設けられ、駆動輪に連結された被動軸上には、第１および第２の駆動変速ギヤにそれぞれ噛み合う第１および第２の被動変速ギヤが回転自在に設けられている。被動軸上には、第１被動変速ギヤよりもエンジン側の位置に第１シンクロメッシュが配置されており、この第１シンクロメッシュの噛合いにより、第１被動変速ギヤと被動軸との間を接続・遮断することによって、変速機の変速段が、第１駆動変速ギヤおよび第１被動変速ギヤに対応する変速段に設定される。また、被動軸上には、第２被動変速ギヤよりもエンジンと反対側位置に第２シンクロメッシュが配置されており、この第２シンクロメッシュの噛合いにより、第２被動変速ギヤと被動軸とを接続・遮断することによって、変速機の変速段が、第２駆動変速ギヤおよび第２被動変速ギヤに対応する変速段に設定される。
【０００３】
第１および第２の被動変速ギヤは、若干の間隙をもって隣接しており、この間隙に、被動軸に固定された環状の固定プレートが配置されている。また、固定プレートの外側には、環状の回転プレートが回転自在に設けられており、この回転プレートの両面は、第１および第２の被動変速ギヤにそれぞれ接している。
【０００４】
このような構成により、回転プレートによって、第１および第２被動変速ギヤ間に摩擦を生じさせることにより、一方の回転に伴って、他方が引き摺られるようにして回転させることで、駆動変速ギヤと被動変速ギヤとの噛合い部のバックラッシュを解消し、それにより歯打音の発生を防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の動力伝達装置では、歯打音を防止するために、第１および第２被動変速ギヤ間に、回転プレートを介して常に摩擦力が作用している。そのため、この摩擦力が回転抵抗として作用するため、燃費が悪化してしまう。また、摩擦を生じさせるために固定プレートや回転プレートのような専用の構成部品を必要とするため、部品点数や組立て工数が増加し、製造コストが増大してしまう。
【０００６】
また、回転プレートによる摩擦力によって、第１および第２被動変速ギヤが回転し難くなるため、変速段を上げる場合には、被動軸との回転の同期に時間を要し、変速段の変更が遅れ、シフトフィーリングの悪化を招くおそれがある。逆に、変速段を下げる場合には、回転プレートによる摩擦力が有効に作用し、被動軸との回転の同期が早く、変速段の変更が早く行われる。そのため、変速段を下げる場合と上げる場合とでシフトフィーリングにばらつきが生じてしまう。
【０００７】
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あり、専用の部品を必要とすることなくギヤの歯打音の発生を防止できるとともに、燃費およびシフトフィーリングを向上させることができる車両の動力伝達装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、原動機（実施形態における（以下、本項において同じ）エンジン２）の動力（トルク）を駆動輪Ｗに伝達する車両の動力伝達装置であって、原動機に連結された入力軸１４と、駆動輪Ｗに連結された出力軸１５と、互いに噛み合う複数のギヤ（第１〜第６速入力ギヤＧＩ１〜ＧＩ６、第１〜第６速出力ギヤＧＯ１〜ＧＯ６）をそれぞれ有し、入力軸１４から出力軸１５へ互いに独立して動力を伝達する複数の動力伝達経路をそれぞれ構成する複数の動力伝達ギヤ列（第１〜第６速ギヤ対ＧＰ１〜ＧＰ６）と、複数の動力伝達ギヤ列を選択的に接続・遮断し、接続された動力伝達ギヤ列によって動力伝達経路を設定する複数のクラッチ（シンクロメッシュＳ１２、Ｓ３５、Ｓ４６）と、複数のクラッチの動作を制御するクラッチ制御手段（ＥＣＵ６、メインアクチュエータ１３、変速アクチュエータ１７）と、原動機、入力軸１４および出力軸１５の少なくとも１つの回転数（エンジン回転数ＮＥ）を検出する回転数検出手段（クランク角センサ３）と、を備え、クラッチ制御手段は、動力伝達ギヤ列のギヤ同士の噛合いによる歯打音の発生を防止するために、回転数検出手段によって検出された回転数が所定の回転数領域にあるときに、接続されたクラッチ以外の少なくとも１つのクラッチを、入力軸１４と出力軸１５との間にフリクションが発生するように接続側へ駆動することを特徴とする。
【０００９】
この動力伝達装置によれば、複数のクラッチによって、複数の動力伝達ギヤ列が選択的に接続・遮断され、接続された動力伝達ギヤ列によって、動力伝達経路が設定される。原動機の動力は、これに連結された入力軸、設定された動力伝達経路および出力軸を介して、駆動輪に伝達される。また、回転数検出手段によって、原動機、入力軸および出力軸の少なくとも１つの回転数が検出される。この検出された回転数が、所定の回転数領域にあるときには、動力伝達ギヤ列のギヤ同士の噛合いによる歯打音の発生を防止するために、クラッチ制御手段によって、接続されたクラッチ以外の少なくとも１つのクラッチが、入力軸と出力軸との間にフリクションが発生するように接続側へ駆動される。
【００１０】
以上により、上記のように駆動されたクラッチによって接続された動力伝達ギヤ列以外の少なくとも１つの動力伝達ギヤ列に、フリクションが回転抵抗として作用するので、この回転抵抗によってバックラッシュが解消される。それにより、ギヤの歯打音を防止することができる。また、その際には、所定の回転数領域にあるときのみフリクションを発生させる。これは、以下の理由による。すなわち、エンジンの回転は、回転が安定している電動モータなどとは異なり、ある周期で振動するように変動しており、歯打音は、エンジンの回転数が所定の回転数領域にある場合に特に発生しやすい。すなわち、アイドリング時や加速・減速時において回転数が所定の回転数領域にある場合などに、動力を伝達しない遮断された動力伝達ギヤ列のギヤがエンジンの振動と共振し、それにより、バックラッシュのためにギヤの歯同士が互いに衝突を繰り返すことによって、歯打音が発生しやすい。したがって、エンジンの回転数が、そのような所定の回転数領域にあるときのみフリクションを発生させることにより、フリクションによる燃費の悪化を最小限に止めることができる。また、同じ理由から、フリクションが回転抵抗として作用することによって生じるシフトフィーリングの悪化およびばらつきの発生もまた、最小限に止めることができる。さらに、フリクションを発生させるための専用の構成部品が不要になるので、その分、部品点数や組立て工数が減少し、製造コストを低減させることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両の動力伝達装置において、クラッチはシンクロメッシュであることを特徴とする。
【００１２】
この動力伝達装置によれば、クラッチとしてシンクロメッシュを用いて、複数の動力伝達ギヤ列の接続・遮断が行われる。この構成では、シンクロメッシュを接続側に駆動する度合いを制御することによって、所望の大きさのフリクションを得ることができる。また、動力伝達ギヤ列が遮断された状態では、引きずりが無く、不要なフリクションの発生を無くすことができる。それにより、燃費をさらに向上させることができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の車両の動力伝達装置において、所定の回転数領域は、車両の走行状態に応じて設定されることを特徴とする。
【００１４】
この動力伝達装置によれば、クラッチの作動によりフリクションを発生させるか否かを判定するための所定の回転数領域が、車両の走行状態に応じて設定される。それにより、例えば加速時、減速時およびアイドリング時などの走行状態に応じて、所定の回転数領域をそれぞれ設定することによって、各走行状態において、歯打音の発生を適切に且つ確実に防止することができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１または２に記載の車両の動力伝達装置において、原動機と入力軸１４との間を接続・遮断するメインクラッチ５と、シフトレバー２１のシフト位置ＳＨを検出するシフト位置検出手段（シフト位置センサ２２）と、車両が停止状態にあるか否かを検出する車両停止検出手段（車速センサ２０）と、をさらに備え、クラッチ制御手段は、検出されたシフトレバー２１のシフト位置ＳＨがニュートラル位置であるとき、および／または検出された車両が停止状態であると検出されたときに、メインクラッチ５を遮断するとともに、複数のクラッチの作動を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両の動力伝達装置。
【００１６】
この動力伝達装置によれば、クラッチ制御手段は、シフトレバーがニュートラル位置にあるか、および／または車両が停止しているとき、すなわち、駆動輪に動力を伝達する必要のないときに、メインクラッチによって原動機と入力軸との間を遮断する。それにより、歯打音の原因となる原動機からの動力の伝達が無くなるため、歯打音の発生を防止することができる。また、メインクラッチが遮断されている間、クラッチ制御手段によって、複数のクラッチの作動が停止される。それにより、クラッチの作動に伴うエネルギーの無駄な消費を回避することができる。
【００１７】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る車両の動力伝達装置について説明する。図１は、本発明を適用した車両の動力伝達装置（以下、単に「動力伝達装置」という）１およびこれを搭載した車両（図示せず）の概略構成を示している。この動力伝達装置１は、エンジン（原動機）２の動力を変速して駆動輪Ｗ、Ｗに伝達するものであり、有段の変速機４と、エンジン２と変速機４との間を接続・遮断するメインクラッチ５と、変速機４およびメインクラッチ５などの動作を制御するＥＣＵ６を備えている。
【００１８】
メインクラッチ５は、エンジン２のクランクシャフト２ａに連結されたフライホイール２ｂと変速機４との間に順に配置された、フリクションディスク７、プレッシャディスク８およびダイヤフラムスプリング９を備えている。フリクションディスク７は、入力軸１４に摺動自在に支持されている。ダイヤフラムスプリング９の中央部はクラッチカバー１０に支持され、内端部はレリーズベアリング１１に連結されている。また、ダイヤフラムスプリング９の外端部は、プレッシャディスク８に当接し、これをフリクションディスク７側に付勢している。レリーズベアリング１１には、レリーズフォーク１２が連結され、このレリーズフォーク１２は、その中間部で支点１２ａに回動自在に支持されるとともに、他端部には、メインアクチュエータ１３が連結されている。
【００１９】
以上の構成により、メインアクチュエータ１３が作動していない状態では、ダイヤフラムスプリング９の付勢力により、フリクションディスク７がプレッシャディスク８とフライホイール２ｂとの間に挟持されることで、変速機４の入力軸１４がフリクションディスク７およびフライホイール２ｂを介して、エンジン２のクランク軸２ａに接続され、メインクラッチ５は接続状態となる。一方、メインアクチュエータ１３が作動すると、レリーズフォーク１２が支点１２ａを中心として、同図の時計方向に回動するのに伴い、レリーズベアリング１１がダイヤフラムスプリング９を押圧し、プレッシャディスク８から離れるように弾性変形させることによって、フリクションディスク７の挟持が解かれることで、変速機４の入力軸１４とエンジン２のクランク軸２ａとの間が遮断され、メインクラッチ５は遮断状態になる。
【００２０】
なお、メインアクチュエータ１３は、油圧式または電気式のものであり、その動作は、ＥＣＵ６からの制御信号によって制御される。
【００２１】
変速機４は、シフトレバー２１のシフト位置などに応じて、ＥＣＵ６により変速動作が制御される自動変速機タイプのものである。変速機４は、メインシャフトである前記入力軸１４、カウンタシャフトである出力軸１５、前進用の第１〜第６速ギヤ対ＧＰ１〜ＧＰ６（以下、総称するときは「ギヤ対ＧＰ」という）、後進ギヤ軸および後進ギヤ列（ともに図示せず）などを備えている。これらの入力軸１４、出力軸１５および後進ギヤ軸は、互いに平行に配置されている。
【００２２】
第１〜第６速ギヤ対ＧＰ１〜ＧＰ６は、エンジン２側からＧＰ１〜ＧＰ３、ＧＰ５、ＧＰ４、ＧＰ６の順に配置されている。また、第１〜第６速ギヤ対ＧＰ１〜ＧＰ６は、入力軸１４上に設けられた第１〜第６速入力ギヤＧＩ１〜ＧＩ６と、出力軸１５上に設けられ、第１〜第６速入力ギヤＧＩ１〜ＧＩ６に常に噛み合う第１〜第６速出力ギヤＧＯ１〜ＧＯ６とによって、それぞれ構成されていて、変速段が高いほど小さな所定のギヤ比に設定されている。以下、これらの構成を、エンジン２側から順に説明する。
【００２３】
第１、２速ギヤ対ＧＰ１、ＧＰ２の第１、２速入力ギヤＧＩ１、ＧＩ２は、入力軸１４に一体に設けられ、第１、２速出力ギヤＧＯ１、ＧＯ２は出力軸１５に回転自在に設けられている。これらの第１、２速出力ギヤＧＯ１、ＧＯ２の間に、変速段を第１速と第２速に選択的に切り替えるための第１・２速用シンクロメッシュＳ１２が配置されている。
【００２４】
この第１・２速用シンクロメッシュＳ１２（クラッチ）は、周知の構成のものであり、また、後述する第３・５速用シンクロメッシュＳ３５および第４・６速用シンクロメッシュＳ４６も同じ構成を有するので、以下、これらを代表して、その構成および動作を、図２および図３を参照して説明する。また、この第１・２速用シンクロメッシュＳ１２は、第１・２速出力ギヤＧＯ１、ＧＯ２の間で左右対称に構成されているので、第２速出力ギヤＧＯ２側の構成を中心として説明を行うものとする。
【００２５】
図２に示すように、第１・２速用シンクロメッシュＳ１２は、出力軸１５にスプライン結合され、外周面に軸線方向に延びる多数のスプライン歯５１ａを有するハブ５１と、内周面に多数のスプライン歯５２ａを有し、スプライン歯５１ａとの噛合いによって、ハブ５１に対して軸線方向に摺動自在の環状のスリーブ５２と、ハブ５１の軸線方向の端面に形成された凹部５１ｂに収容されたブロッキングリング５３と、ブロッキングリング５３の外周面に配置されたシンクロスプリング５４などを備えている。
【００２６】
スリーブ５２の外周面には、シフトフォーク５５が嵌合しており、このシフトフォーク５５をこれに連結された変速アクチュエータ１７（図１参照）で駆動することによって、スリーブ５２がハブ５１に対して軸線方向に駆動される。スリーブ５２の一部のスプライン歯５２ａの軸線方向端部には、半径方向内方に突出する凸部５２ｂが形成されており、凸部５２ｂの下面には、第１および第２傾斜面５２ｃ、５２ｄが、外側から順に連続するように形成されている。
【００２７】
ブロッキングリング５３は、半径方向外側および内側に配置されたアウターリング５６およびインナーリング５７と、両リング５６、５７間に配置されたテーパコーン５８で構成されている。アウターリング５６およびインナーリング５７は、それぞれに形成した係止片５６ａ、５７ａ同士の係合によって、相対回転不能に係止されている。テーパコーン５８の外周面および内周面はそれぞれテーパ面５８ａ、５８ｂになっており、アウターリング５６の内周面およびインナーリング５７の外周面にそれぞれ回転自在に接している。
【００２８】
アウターリング５６の軸線方向端部には、半径方向外方に突出する多数のドグ歯５６ｂ（図３参照）が形成され、これらのドグ歯５６ｂに臨む第２速出力ギヤＧＯ２の端部にも、多数のドグ歯５９ａ（図３参照）が形成されていて、これらのドグ歯５６ｂ、５９ａにスリーブ５２のスプライン歯５２ａが噛合い可能になっている。また、図３に示すように、スリーブ５２のスプライン歯５２ａの端部には斜面部５２ｅが形成されており、アウターリング５６のドグ歯５６ｂおよび第２速出力ギヤＧＯ２のドグ歯５９ａの端部には、斜面部５２ｅが当接可能な斜面部５６ｃ、５９ｂがそれぞれ形成されている。さらに、テーパコーン５８には軸線方向外方に突出する凸部５８ｃが形成されており、この凸部５８ｃが、第２速出力ギヤＧＯ２に形成された凹部５９ｃに緩く係合している。
【００２９】
シンクロスプリング５４は、アウターリング５６の外周面に周方向に間隔を隔てて形成した複数のスプリング支持部（図示せず）に支持されている。図２に示すように、スリーブ５２がニュートラル位置にあるときには、シンクロスプリング５４は、アウターリング５６のドグ歯５６ｂと、ハブ５１の軸線方向の端面と、スリーブ５２のスプライン歯５２ａの軸線方向端部とに取り囲まれた状態になっている。
【００３０】
以上の構成によれば、スリーブ５２が図２に示すニュートラル位置にあるときには、そのスプライン歯５２ａの凸部５２ｂがシンクロスプリング５４に接していない状態にあることで、シンクロスプリング５４のばね力がアウターリング５６に作用しないため、ブロッキングリング５３のアウターリング５６およびインナーリング５７とテーパコーン５８とは、相対回転可能な状態にある。したがって、アウターリング５６およびインナーリング５７はハブ５１と一体に回転する一方、テーパコーン５８は第２速出力ギヤＧＯ２と一体に回転するため、スリーブ５２にしたがって出力軸１５と第２速出力ギヤＧＯ２との同期動作は生じない（図３（ａ））。
【００３１】
この状態から、スリーブ５２を、変速アクチュエータ１７によりシフトフォーク５５を介して、第２速出力ギヤＧＯ２側へ摺動させると、スリーブ５２の第１斜面部５２ｃが、シンクロスプリング５４を介して、ブロッキングリング５３のアウターリング５６を第２速出力ギヤＧＯ２側に押圧し、移動させる。また、スリーブ５２のスプライン歯５２ａの斜面部５２ｅが、アウターリング５６のドグ歯５６ｂの斜面部５６ｃに押圧された状態になる（同図（ｂ））ことで、ブロッキングリング５３のアウターリング５６およびインナーリング５７と、テーパコーン５８との間に大きな摩擦力が発生する。この状態で、出力軸１５と第２速出力ギヤＧＯ２との同期動作がなされる。
【００３２】
そして、この同期動作が終了すると、両者の回転差が無くなることで、両者が同期し、ブロッキングリング５３がスリーブ５２の移動に抵抗する力が減少しまたは無くなり、スリーブ５２のスプライン歯５２ａはアウターリング５６のドグ歯５６ｂ、５６ｂ間に移動し（同図（ｂ）破線）、さらに第２速出力ギヤＧＯ２のドグ歯５９ａの斜面部５９ｂに当たった（同図（ｃ））後、ドグ歯５９ａ、５９ａ間に噛み合う（同図（ｄ））。これにより、第２速出力ギヤＧＯ２が出力軸１５と完全に一体化されることで、第２速ギヤ対ＧＰ２が接続状態になり、変速機４の変速段が第２速に設定される。
【００３３】
一方、図示しないが、スリーブ５２を第１速出力ギヤＧＯ１側（図２の左側）へ摺動させると、上記とまったく同じ動作により、スリーブ５２のスプライン歯５２ａが、同期動作の後、第１速出力ギヤＧＯ１のドグ歯５９ａに噛み合う。これにより、第１速出力ギヤＧＯ１が出力軸１５と完全に一体化されることで、第１速ギヤ対ＧＰ１が接続状態になり、変速機４の変速段が第１速に設定される。また、スリーブ５２がニュートラル位置に位置しているときには、第１、２速ギヤ対ＧＰ１、ＧＰ２がいずれも遮断状態になる。
【００３４】
なお、スリーブ５２を駆動する変速アクチュエータ１７は、油圧式または電気式のものであり、その動作は、ＥＣＵ６によって制御される。また、スリーブ５２のスプライン歯５２ａが、ブロッキングリング５３のドグ歯５６ｂを押圧している同期動作中に、その押圧荷重を制御することにより、第１・２速用シンクロメッシュＳ１２を介して入力軸１４から出力軸１５に伝達されるトルク（動力）の大きさや、入力軸１４と出力軸１５の間のフリクションの大きさを制御することが可能である。この押圧荷重もまた、変速アクチュエータ１７を介して、ＥＣＵ６によって制御される。また、第１・２速用シンクロメッシュＳ１２を、後述する他のシンクロメッシュＳ３５、Ｓ４６とともに総称するときには、「シンクロメッシュＳ」という。
【００３５】
上記の第１、２速ギヤ対ＧＰ１、ＧＰ２とは逆に、第３、５速ギヤ対ＧＰ３、ＧＰ５の第３、５速入力ギヤＧＩ３、ＧＩ５は、入力軸１４に回転自在に設けられ、第３、５速出力ギヤＧＯ３、ＧＯ５は出力軸１５に一体に設けられている。また、第３、５速入力ギヤＧＩ３、ＧＩ５の間に、上述した第１・２速用シンクロメッシュＳ１２と同様の構成の第３・５速用シンクロメッシュＳ３５（クラッチ）が配置されている。したがって、この第３・５速用シンクロメッシュＳ３５は、変速アクチュエータ１７により駆動されることで、第３速入力ギヤＧＩ３または第５速入力ギヤＧＩ５を、入力軸１４に選択的に接続するか、あるいは同時に遮断する。これにより、変速機４の変速段が、第３速または第５速に設定される。
【００３６】
これと同様に、次の第４、６速ギヤ対ＧＰ４、ＧＰ６の第４、６速入力ギヤＧＩ４、ＧＩ６は、入力軸１４に回転自在に設けられ、第４・６速出力ギヤＧＩ４、ＧＩ６は、出力軸１５に一体に設けられており、第４、６速入力ギヤＧＩ４、ＧＩ６の間に、同様の第４・６速用シンクロメッシュＳ４６（クラッチ）が配置されている。したがって、この第４・６速用シンクロメッシュＳ４６は、第４速入力ギヤＧＩ４または第６速入力ギヤＧＩ６を、入力軸１４に選択的に接続するか、あるいは同時に遮断する。これにより、変速機４の変速段が、第４速または第６速に設定される。
【００３７】
なお、図示しない後進ギヤ列は、入力軸１４、後進ギヤ軸および出力軸１５上にそれぞれ設けられ、互いに噛み合う後進用ギヤ（図示せず）で構成されている。また、これらの後進用ギヤの１つが、対応する軸に、回転自在に設けられるとともに、後進用シンクロメッシュで接続・遮断されるように構成されていて、それにより、変速機４の変速段が後進に設定される。
【００３８】
一方、出力軸１５には、連結ギヤ１８が一体に設けられており、この連結ギヤ１８は、ディファレンシャル１９のギヤ１９ａと常に噛み合っている。したがって、エンジン２のトルクは、変速機４の変速比で変速された後、出力軸１５からディファレンシャル１９を介して駆動輪Ｗ、Ｗに伝達され、駆動輪Ｗ、Ｗが回転駆動される。
【００３９】
エンジン２の本体には、クランク角センサ３（回転数検出手段）が取り付けられている。このクランク角センサ３は、エンジン３のクランク軸２ａの回転に伴い、所定のクランク角ごとに、パルス信号であるＣＲＫ信号をＥＣＵ６に出力する。ＥＣＵ６は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン回転数ＮＥを求める。また、エンジン２の吸気管（図示せず）に設けられたスロットル弁（図示せず）の開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨがスロットル弁開度センサ２３によって検出され、その検出信号はＥＣＵ６に出力される。また、車速センサ２０（車両停止検出手段）から、車速Ｖを表す検出信号がＥＣＵ６に出力される。シフトレバー２１には、シフト位置ＳＨを検出するシフト位置センサ２２（シフト位置検出手段）が設けられており、その検出信号はＥＣＵ６に出力される。
【００４０】
ＥＣＵ６は、本実施形態において、メインアクチュエータ１３および変速アクチュエータ１７とともにクラッチ制御手段を構成するものである。ＥＣＵ６は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロコンピュータ（いずれも図示せず）で構成されている。ＥＣＵ６は、シフト位置センサ２２により検出されたシフトレバー２１のシフト位置ＳＨなどに応じて、メインアクチュエータ１３および変速アクチュエータ１７を介してメインクラッチ５およびシンクロメッシュＳの動作を制御することによって、変速機４の動作を制御する。
【００４１】
次に、ＥＣＵ６で実行されるクラッチ制御処理を、図４から図６を参照しながら説明する。このクラッチ制御処理は、接続状態にあるギヤ対ＧＰ以外のギヤ対ＧＰの噛合い部のバックラッシュによって発生する歯打音を防止するために実行されるものである。
【００４２】
まず、ステップ１（図面では「Ｓ１」と表示する。以下同じ）において、シフトレバー２１のシフト位置ＳＨがニュートラル位置であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯであるときには、車速Ｖが値０より大きいか否か、すなわち車両が走行中か否かを判別する（ステップ２）。
【００４３】
ステップ１の判別結果がＹＥＳで、シフト位置がニュートラル位置であるとき、またはステップ２の判別結果がＮＯ、すなわち車速が０で車両が停止状態にあるときには、駆動輪Ｗ、Ｗにトルク（動力）を伝達する必要がないとして、メインアクチュエータ１３を介してメインクラッチ５を遮断状態に制御する（ステップ９）。また、変速アクチュエータ１７を介して、すべてのシンクロメッシュＳを遮断状態に制御し（ステップ１０）、本処理を終了する。
【００４４】
一方、ステップ３の判別結果がＹＥＳのとき、すなわち、シフト位置ＳＨがニュートラル位置以外であり、且つ車両が走行中であるときには、スロットル弁開度ＴＨに基づき、車両が減速中であるか否かを判別する（ステップ３）。この判別結果がＮＯで、減速中でないときには、車両が加速中であるか否かを判別する（ステップ４）。この判別結果がＹＥＳで、車両が加速中のときには、ＥＣＵ６のＲＯＭに記憶されたＮＥ判定値マップから、エンジン回転数ＮＥの加速時用の下限値ＮＥＡおよび上限値ＮＥＢを読み出し、設定する（ステップ５）。図５はそのＮＥ判定値マップの一例であり、エンジン回転数ＮＥの加速時用の下限値ＮＥＡおよび上限値ＮＥＢと、減速時用の下限値ＮＥＣおよび上限値ＮＥＤを、エンジン２との共振によりギヤ対ＧＰに歯打音が発生しやすい所定の回転数領域を規定するものとして、シフト位置ＳＨごとに定めたものである。
【００４５】
具体的には、ギヤ対ＧＰの共振特性のシミュレーション結果に基づき、加速時用のＮＥＡ、ＮＥＢは、シフト位置が高速段であるほど大きくなるように、且つ下限値ＮＥＡおよび上限値ＮＥＢによって規定される所定の回転数領域が拡大するように設定されている。また、減速時用の下限値ＮＥＣはシフト位置にかかわらず一定であり、上限値ＮＥＤは高速段であるほど小さくなるように設定されていて、それにより、下限値ＮＥＣおよび上限値ＮＥＤによって規定される所定の回転数領域が縮小するように設定されている。
【００４６】
次いで、エンジン回転数ＮＥが、ステップ５において設定した下限値ＮＥＡよりも大きく且つ上限値ＮＥＢよりも小さいか否か、すなわち、エンジン回転数ＮＥが所定の回転数領域にあるか否かを判別する（ステップ６）。この判別結果がＹＥＳのときには、図６の決定マップに基づき、シフト位置ＳＨに応じてフリクションを発生させるべきギヤ対ＧＰを決定する（ステップ７）。図６は、その決定マップの一例であり、この決定マップは、接続状態にあるシンクロメッシュＳ以外のシンクロメッシュＳによって、接続・遮断されるギヤ対ＧＰのうち、歯打音がより発生しやすいものを、フリクションを発生させるべきギヤ対ＧＰとしてあらかじめ定めたものである。例えば、シフト位置が第１速であるときには、シンクロメッシュＳ１２によってギヤ対ＧＰ１が接続されているので、フリクション発生用に、第３・５速および第４・６速用のシンクロメッシュＳ３５、Ｓ４６が用いられるとともに、歯打音が発生しやすい第３速および第４速用のギヤ対ＧＰ３およびＧＰ４にフリクションを発生させる。
【００４７】
次いで、ステップ８に進み、この決定に従って変速アクチュエータ１７を駆動することによって、該当するシンクロメッシュＳを作動させ、決定したギヤ対ＧＰに、所定の大きさのフリクションを発生させるようにし、本処理を終了する。この場合の所定のフリクションは、前述したシンクロメッシュＳのスプライン歯５２ａをドグ歯５６ｂに当接させた状態で生じる小さなものであり、このフリクションにより、そのギヤ対ＧＰのバックラッシュが解消されることによって、歯打音が防止される。
【００４８】
一方、ステップ６の判別結果がＮＯであるとき、すなわち、エンジン回転数ＮＥが、下限値ＮＥＡと上限値ＮＥＢで規定される所定の回転数領域にないときには、歯打音が発生するおそれがほとんどないとして、ステップ１１に進み、変速アクチュエータ１７を介して、接続状態にあるギヤ対ＧＰ以外のギヤ対ＧＰに対応するシンクロメッシュＳを遮断状態に制御し、フリクションが生じない状態とし、本処理を終了する。また、前記ステップ４の判別結果がＮＯで、車両が加速中および減速中のいずれでもない一定の定速状態にあるときも同様に、前記ステップ１１を実行する。
【００４９】
一方、ステップ４の判別結果がＹＥＳのとき、すなわち、車両が減速中であるときには、ステップ５と同様に、図５のＮＥ判定値マップに基づき、シフト位置ＳＨに応じて、エンジン回転数ＮＥの減速時用の下限値ＮＥＣおよび上限値ＮＥＤを設定する（ステップ１２）。
【００５０】
次いで、ステップ６と同様に、エンジン回転数ＮＥが、ステップ１２において設定した下限値ＮＥＣよりも大きく、且つ上限値ＮＥＤよりも小さいか否かを判別する（ステップ１３）。この判別結果がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥが所定の回転数領域にあるときには、ステップ７と同様にして、図６の決定マップに基づき、シフト位置ＳＨに応じて、フリクションを発生させるべきギヤ対ＧＰを決定する（ステップ１４）。
【００５１】
次いで、この決定に従って、該当するシンクロメッシュＳを作動させ、決定したギヤ対ＧＰに所定の大きさのフリクションを発生させるようにし（ステップ１５）、本処理を終了する。
【００５２】
一方、ステップ１３の判別結果がＮＯのとき、すなわちエンジン回転数ＮＥが所定の回転数領域にないときには、歯打音が発生するおそれがないとして、前記ステップ１１に進み、接続状態にあるギヤ対ＧＰ以外のシンクロメッシュＳを遮断状態に制御し、本処理を終了する。
【００５３】
以上のように、本実施形態の動力伝達装置１によれば、接続状態にあるギヤ対ＧＰ以外のギヤ対ＧＰに、上述したように駆動されたシンクロメッシュＳによって発生するフリクションが回転抵抗として作用することによって、バックラッシュが解消される。それにより、ギヤ対ＧＰでの歯打音の発生を防止することができる。また、その際には、エンジン回転数ＮＥが、ギヤ対ＧＰにおいて歯打音が発生しやすい所定の回転数領域にあるときのみフリクションを発生させる。それにより、フリクションによる燃費の悪化を最小限に止めることができる。また、同じ理由から、フリクションが回転抵抗として作用することにより生じるシフトフィーリングの悪化およびばらつきの発生もまた、最小限に止めることができる。さらに、フリクションを発生させるための専用の構成部品を必要としないことによって、部品点数や組立て工数が減少し、製造コストを低減させることができる。
【００５４】
また、シンクロメッシュＳを用いて、ギヤ対ＧＰの接続・遮断が行われることによって、シンクロメッシュＳを接続側に駆動する度合いを制御することにより、所望の大きさのフリクションを得ることができる。また、ギヤ対ＧＰが遮断された状態では、引きずりが無く、不要なフリクションの発生を無くすことができる。それにより、燃費をさらに向上させることができる。また、ギヤ対ＧＰで発生する歯打音だけでなく、入力軸１４または出力軸１５とシンクロメッシュＳのハブ５１との間、アウターリング５６とハブ５１の間、およびハブ５１とスリーブ５２の間のそれぞれで発生する歯打音も防止することができる。さらに、ブロッキングリング５３と出力ギヤＧＯの間、およびアウターリング５６とインナーリング５７の間で発生する打音も防止することができる。
【００５５】
また、シンクロメッシュＳの作動によってフリクションを発生させるか否かを判定するための所定の回転数領域は、加速時と減速時とでそれぞれ別個に設定されるため、車両の走行状態に応じて、歯打音の発生を適切かつ確実に防止することができる。
【００５６】
また、シフトレバー２１がニュートラル位置にあるか、および／または車両が停止しているとき、すなわち、駆動輪Ｗに動力伝達する必要のないときに、メインクラッチ５によってエンジン２と入力軸１４との間を遮断する。それにより、歯打音の原因となるエンジン２からのトルクの伝達が無くなるため、歯打音の発生を防止することができる。また、メインクラッチ５が遮断されている間、すべてのシンクロメッシュＳを遮断状態に制御するので、シンクロメッシュＳの作動に伴うエネルギーの無駄な消費を回避することができる。
【００５７】
なお、本実施形態においては、フリクションを発生させるか否かの決定を、クランク角センサ２２を用いて検出したエンジン回転数ＮＥに応じて行っているが、入力軸１４または出力軸１５の回転数を検出するとともに、検出した回転数が、対応する所定の回転数領域内にあるか否かに応じて行うようにしてもよい。また、実施形態では、変速機４のクラッチとしてシンクロメッシュＳを用いているが、前述したように、このシンクロメッシュＳは、接続状態に制御されることによりエンジン２からのトルクを伝達するとともに対応するギヤ対ＧＰに回転抵抗として作用するフリクションを発生させるために用いられるので、そのような機能を有する他のタイプのクラッチを用いてもよい。例えば、湿式多板クラッチは、遮断状態において、オイルの粘性によって若干の引きずりが生じるものの、シンクロメッシュＳに代えて用いることができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の車両の動力伝達装置によれば、専用の部品を必要とすることなくギヤの歯打音の発生を防止できるとともに、燃費およびシフトフィーリングを向上させることができる、などの効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した動力伝達装置、およびこれを搭載した車両の概略構成を示す図である。
【図２】シンクロメッシュの構成を示す部分縦断面図である。
【図３】シンクロメッシュの動作を説明するための図である。
【図４】クラッチ制御処理を示すフローチャートの一例である。
【図５】所定の回転数領域を設定するためのマップの一例である。
【図６】フリクションを発生させるギヤ対を決定するためのマップの一例である。
【符号の説明】
１　　　　　動力伝達装置
２　　　　　エンジン
３　　　　　クランク角センサ（回転数検出手段）
５　　　　　メインクラッチ
６　　　　　ＥＣＵ（クラッチ制御手段）
１３　　　　　メインアクチュエータ（クラッチ制御手段）
１４　　　　　入力軸
１５　　　　　出力軸
１７　　　　　変速アクチュエータ（クラッチ制御手段）
２０　　　　　車速センサ（車両停止検出手段）
２１　　　　　シフトレバー
２２　　　　　シフト位置センサ（シフト位置検出手段）
ＧＰ１〜ＧＰ６　第１〜第６速ギヤ対（動力伝達ギヤ列）
ＧＩ１〜ＧＩ６　第１〜第６速入力ギヤ（ギヤ）
ＧＯ１〜ＧＯ６　第１〜第６速出力ギヤ（ギヤ）
Ｓ１２　　　　　第１・２速用シンクロメッシュ（クラッチ）
Ｓ３５　　　　　第３・５速用シンクロメッシュ（クラッチ）
Ｓ４６　　　　　第４・６速用シンクロメッシュ（クラッチ）
Ｗ　　　　　駆動輪
ＮＥ　　　　　エンジン回転数
Ｖ　　　　　車速
ＳＨ　　　　　シフト位置
【図１】
2004044736.tif 000003
【図２】
2004044736.tif 000004
【図３】
2004044736.tif 000005
【図４】
2004044736.tif 000006
【図５】
2004044736.tif 000007
【図６】
2004044736.tif 000008