CN103687740A - 手动变速器 - Google Patents

Abstract

该手动变速器具备：输入轴（Ai），其经由离合器（C/T）接受来自内燃机（E/G）的动力；输出轴（Ao），接受来自电动机（M/G）的动力。该变速器具有在（Ai）-（Ao）之间不确立动力传递系统的EV行驶用的多个变速挡（EV、EV-R）、和在（Ai）-（Ao）之间确立动力传递系统的HV行驶用的多个变速挡（2速-5速）。在H型的换挡模式中，前进用的EV行驶用变速挡的换挡完成位置（EV）配置在最左侧的换挡线路的前端部，后退用的EV行驶用变速挡的换挡完成位置（EV-R）配置在最右侧的换挡线路的后端部。由此，提供一种具备“HV行驶用变速挡”和“EV行驶用变速挡”的HV-MT车用手动变速器，操作换挡操作构件时，熟悉普通的MT车辆的驾驶员不会感到不适。

Description

手动变速器

技术领域

本发明涉及一种手动变速器，该手动变速器适用于将内燃机和电动机作为动力源而具备的车辆，特别是涉及适用于在内燃机的输出轴和手动变速器的输入轴之间安装有摩擦离合器的车辆的手动变速器。

背景技术

一直以来，将发动机和电动机作为动力源而具备的所谓混合动力车广为人们广泛所知（例如，参照特开2000-224710号公报）。在混合动力车中，可以采用电动机的输出轴与内燃机的输出轴、变速器的输入轴以及变速器的输出轴中任一个轴相连接的结构。以下，将内燃机的输出轴的驱动扭矩称为“内燃机驱动扭矩”，将电动机的输出轴的驱动扭矩称为“电动机驱动扭矩”。

近年来，开发出了适用于具有手动变速器和摩擦离合器的混合动力车（以下称为“HV-MT车”）的动力传递控制装置。这里所说的“手动变速器”是指，不具有根据驾驶员操作的变速杆的换挡位置来选择变速挡的变矩器的变速器（所谓的手动变速器，MT）。另外，这里所说的“摩擦离合器”是指，安装于内燃机的输出轴和手动变速器的输入轴之间，根据驾驶员操作的离合器踏板的操作量而使摩擦板的接合状态发生变化的离合器。

发明内容

在混合动力车中，可以利用内燃机驱动扭矩和电动机驱动扭矩这两者来实现车辆行驶状态（以下称为“HV行驶”）。近年来，还开发出了如下的混合动力车：除了能够实现该HV行驶之外，还能在维持内燃机停止状态（内燃机输出轴的旋转停止的状态）的同时仅利用电动机驱动扭矩来实现车辆行驶状态（以下称为“EV行驶”）。

在HV-MT车中，如果要在驾驶员不操作离合器踏板的状态（即，离合器接合的状态）下实现EV行驶，需要在维持变速器的输入轴不旋转的状态的同时通过利用电动机驱动扭矩来驱动变速器的输出轴。因此，除了需要使电动机的输出轴与变速器的输出轴连接之外，还需要使变速器维持“在变速器的输入轴和变速器的输出轴之间不确立动力传递系统的状态”。

以下，假定手动变速器具有“（经由离合器）从内燃机输入动力的输入轴”和“从电动机输入动力的（即，以可传递动力的方式时常与电动机的输出轴相连接）输出轴”。在该手动变速器中，无论在输入轴和输出轴之间有无确立动力传递系统，都能将电动机驱动转矩任意地传递至手动变速器的输出轴（进而，传递至驱动轮）。

因此，为了利用该手动变速器实现HV行驶并实现上述EV行驶，需要设置HV行驶用的“变速器的输入轴和输出轴之间确立动力传递系统的变速挡”（以下称为“HV行驶用变速挡”）以及EV行驶用的“变速器的输入轴和输出轴间不确立动力传递系统的变速挡”（与空挡不同的变速挡。以下称为“EV行驶变速挡”）来作为手动变速器的变速挡。

即，该手动变速器中，在换挡模式上，通过使变速杆移动至多个HV行驶用变速挡所对应的各换挡完成位置，在输入轴和输出轴之间确立设定为与“减速比”所对应的HV行驶用变速挡相对应的各值的动力传递系统，通过使变速杆在换挡模式中移动至与EV行驶用变速挡对应的EV行驶换挡完成位置（与空挡位置不同），在输入轴和输出轴之间不确立动力传递系统。

但是，本申请的发明人已经提出这种HV-MT车用手动变速器（例如，参照特愿2011-154447号）。该申请中公开了如下变速器：在换挡模式上，作为EV行驶用变速挡具备前进用的EV行驶用变速挡（相当于用于向前方行驶的1速）和后退用的EV行驶用变速挡（相当于用于向后方行驶的变速挡）手动变速器。若采用该结构，可以实现利用EV行驶的向前方行驶和向后方行驶。与此相应地，可以省略前进用的1速用齿轮对（具体地，时常进行接合的1速用的固定齿轮及1速用的空转齿轮的组合）和后退用的齿轮对（具体地，后退用的固定齿轮、后退用的空转齿轮、及惰轮等的组合）。因此，能够使变速器整体更加小型化。

在具备手动变速器和摩擦离合器的普通的MT车辆（不是混合动力车辆）中，在所述H型的换挡模式上，用于向前方行驶的1速的换挡完成位置配置在位于车辆左右方向的最左侧的换挡线路的前端部，另一方面，用于向后方行驶的R（倒挡）的换挡完成位置配置在位于车辆左右方向的最右侧的换挡线路的后端部的情况较多。

与此相比，就所述申请所公开的结构而言，具备单一的选择线路和多个换挡线路的所谓H型的换挡模式上，前进用及后退用的EV行驶换挡完成位置分别配置在位于车辆左右方向的最左侧的换挡线路的前端部及后端部。这样，至少用于向后方行驶的变速挡的换挡完成位置与所述普通的MT车辆的位置不同。因此，在该申请所公开的结构中，会使熟悉所述普通的MT车辆的驾驶员在对变速杆进行操作时产生不适感。

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种具备“HV行驶用变速挡”和“EV行驶用变速挡”的手动变速器，使对普通的MT车辆熟悉的驾驶员在对换挡操作构件进行操作时，不会产生不适感。

本发明的手动变速器的特征在于，在HV-MT车中，在所述H型的换挡模式上，前进用的“EV行驶用变速挡”（相当于用于向前方行驶的1速）的换挡完成位置配置在位于车辆左右方向的最左侧的换挡线路的前端部，另一方面，后退用的“EV行驶用变速挡”（相当于用于向后方行驶的变速挡）的换挡完成位置配置在位于车辆左右方向的最右侧的换挡线路的后端部。

这样一来，在换挡模式上，至少用于向前方行驶和用于向后方行驶的变速挡的换挡完成位置与所述普通的MT车辆的位置一致。因此，使对普通的MT车辆熟悉的驾驶员在对换挡操作构件进行操作时，不会产生不适感。

附图说明

图1是本发明的实施方式的HV-MT车用的动力传递控制装置在选择N位置状态下的示意结构图。

图2是示出在选择N位置状态下的S&S轴和多个叉轴的位置关系的示意图。

图3是示出“套筒及叉轴”和S&S轴的接合状态的示意图。

图4是示出换挡模式的详细情况的图。

图5是示出在选择了EV位置的状态下与图1相对应的图。

图6是示出在选择了EV位置的状态下与图2相对应的图。

图7是示出在选择了2速位置状态下与图1相对应的图。

图8是示出在选择了2速位置状态下与图2相对应的图。

图9是示出在选择了3速位置状态下与图1相对应的图。

图10是示出在选择了3速位置状态下与图2相对应的图。

图11示出在选择了4速位置状态下与图1相对应的图。

图12示出在选择了4速位置状态下与图2相对应的图。

图13示出在选择了5速位置状态下与图1相对应的图。

图14示出在选择了5速位置状态下与图2相对应的图。

图15示出在选择了EV-R位置状态下与图1相对应的图。

图16示出在选择了EV-R位置状态下与图2相对应的图。

图17是在进行从2速到3速的倾斜换挡的状态下与图2相对应的图。

图18是在进行从3速到2速的倾斜换挡的状态下与图2相对应的图。

图19是在进行从4速到5速的倾斜换挡的状态下与图2相对应的图。

图20是在进行从5速到4速的倾斜换挡的状态下与图2相对应的图。

图21是在设置有选择支撑用臂构件的情况下与图19相对应的图。

图22是在设置有选择支撑用臂构件的情况下与图16相对应的图。

图23是示出换挡模式的另一例子的对应于图4的图。

图24是图23所示出的例子的对应于图2的图。

图25是示出换挡模式的另一例子的对应于图4的图。

图26是图25所示出的例子的对应于图2的图。

具体实施方式

以下，参照附图对包括本发明的实施方式的手动变速器的车辆的动力传递控制装置（以下称为“本装置”）进行说明。如图1所示，本装置适用于“将发动机E/G和电动发电机M/G作为动力源而具备，且具备不具有变矩器的手动变速器M/T和摩擦离合器C/T的车辆”，即，适用于上述“HV-MT车”。该“HV-MT车”可以是前轮驱动车，也可以是后轮驱动车或四轮驱动车。

（整体结构）

首先，对本装置的整体结构进行说明。发动机E/G是众所周知的内燃机，例如，使用汽油作为燃料的汽油发动机，使用轻油作为燃料的柴油发动机。

手动变速器M/T是根据驾驶员操作的变速杆SL的换挡位置来选择变速挡且不具有变矩器的变速器（manual transmission）。M/T具备：输入轴Ai，接受来自E/G的输出轴Ae的动力；输出轴Ao，接受来自M/G的动力并向车辆的驱动轮输出动力。输入轴Ai和输出轴Ao互相平行配置。输出轴Ao可以是M/G的输出轴本身，也可以是与M/G的输出轴平行且经由齿轮列以时常可传递动力的方式与M/G输出轴连接的轴。M/T的详细结构将在下文中叙述。

摩擦离合器C/T安装于E/G的输出轴Ae和M/T的输入轴Ai之间。C/T是众所周知的离合器，也就是根据驾驶员操作的离合器踏板CP的操作量（踩踏量）而摩擦板的接合状态（更具而言，与Ai一体旋转的摩擦板相对于与Ae一体旋转的飞轮的轴向位置）发生变化的离合器。

就C/T的接合状态（摩擦板的轴向位置）而言，可以利用将离合器踏板CP和C/T（摩擦板）机械连结的连杆机构等并根据CP的操作量进行机械调整，也可以利用驱动器的驱动力来进行电（所谓的电传方式）调整，所述驱动器根据用于检测CP操作量的传感器（后述的传感器P1）的检测结果而运行。

电动发电机M/G具有一个众所周知的结构（例如交流同步马达），例如具有转子（未图示）与输出轴Ao一体旋转的结构。即，在M/G的输出轴和M/T的输出轴Ao之间时常确立着动力传递系统。以下，将E/G的输出轴Ae的驱动扭矩称为“EG扭矩”，将M/G的输出轴（输出轴Ao）的驱动扭矩称为“MG扭矩”。

另外，本装置具备：离合器操作量传感器P1，用于检测离合器踏板CP的操作量（踩踏量、离合器行程等）的；刹车操作量传感器P2，用于检测刹车踏板BP的操作量（踏力、操作的有无等）；油门踏板操作量传感器P3，用于检测油门踏板AP操作量（油门开度）；换挡位置传感器P4，用于检测变速杆SL位置。

进而，本装置具备电子控制单元ECU。ECU基于来自上述的传感器P1-P4、及其他传感器等的信息等，控制E/G的燃料喷射量（节流阀的开度），由此控制EG扭矩，并通过控制变换器（未图示）来控制MG扭矩。

（M/T的结构）

以下，参照图1-图4对M/T的详细结构进行说明。如图1及图4所示，在本例中所采用的变速杆SL的换挡模式为，由在车辆左右方向上延伸的单一的选择线路、和从位于该选择线路上的三个选择位置（N位置、第一选择位置、以及第二选择位置）分别向车辆前后方向延伸的三条换挡线路所构成的所谓“H型”换挡模式。以下，为说明的方便起见，将包含这三个选择位置的选择操作的可行范围统称为“空挡范围”。

在本例中，作为要选择的变速挡（换挡完成位置），设有前进用的五个变速挡（EV、2速-5速）和后退用的一个变速挡（EV-R）。“EV”及“EV-R”是上述的EV行驶用变速挡，“2速”-“5速”分别是上述HV行驶用变速挡。尤其是，EV的换挡完成位置位于从第一选择位置在车辆前后方向上延伸的换挡线路（即，位于车辆左右方向的最左侧的换挡线路）的前端部，EV-R的换挡完成位置位于从第二选择位置在车辆前后方向上延伸的换挡线路（即，位于车辆左右方向的最右侧的换挡线路）的后端部。

M/T具有套筒S1、S2。S1及S2分别是“5速-2速”用的套筒、“3速-4速”用的套筒，S1及S2分别以相对于与输出轴Ao一体旋转的对应的毂构件不可相对旋转、且在轴向上可相对移动的方式嵌合于所述毂构件。

如图2和图3所示，套筒S1及套筒S2分别与叉轴FS1及叉轴FS2（经由拨叉（fork））一体连结。FS1及FS2（进而S1及S2）分别通过固定并设置于与变速杆SL的操作连动的S&S轴上的第一内干IL1或第二内干IL2（参照图2、图3）从“中立位置”向轴向（图2中的上下方向，图1和图3中的左右方向）驱动。其结果，实现与SL的操作相对应的变速挡。

在图2及图3中示出的是，作为S&S轴，通过变速杆SL的换挡操作（图1、图4中的上下方向的操作）在轴向上平行移动、且通过变速杆SL的选择操作（图1、图4中的左右方向的操作）绕轴中心转动的“选择旋转型”。但是，使用通过变速杆SL的换挡操作绕轴中心转动且通过SL的选择操作在轴向上平行移动的“换挡旋转型”也是可以的。以下，对各变速挡按照顺序进行说明。此外，以下，将SL位于某变速挡的换挡完成位置这一事实，表示为“已选择”该变速挡。

（N）

如图1、图2所示，变速杆SL位于“N位置”的状态下，第一内干IL1位于“3速-4速”用的换挡头H2的3速用头部和4速用头部之间的位置，所述“3速-4速”用的换挡头H2固定设置在叉轴FS2上。即，IL1位于能够与H2接合的位置（与H2不接合）。此外，不存在能够与第二内干IL2接合的换挡头。在该状态中（更准确的说，SL位于空挡区域的状态），套筒S1、及S2（进而，叉轴FS1、FS2）位于“中立位置”。因此，筒S1、及S2与分别对应的任一个空转齿轮均不接合。其结果，在输入轴Ai和输出轴Ao之间不确立动力专递系统。另外，MG扭矩维持在“零”。即，EG扭矩及MG扭矩均不传递至驱动轮。

（EV）

如图5、图6所示，当变速杆SL从“N位置”向“EV的换挡完成位置”，IL1向图6的左方移动，且在固定设置于叉轴FS1的“5速-2速”用的换挡头H1的5速用头部和2速用头部之间移动。即，IL1向能够与H1接合的位置移动。此外，不存在能够与第二内杆IL2接合的换挡头。

在该状态下，当SL从“第一选择位置”向“EV的换挡完成位置”移动时，如图6所示，IL1向图的上方移动，IL1与头部H1的5速用头部接合。其后，IL1将5速用头部（进而，FS1）向图6的上方推压。（参照图6的“换挡负荷”）。

此处，如图6所示，当IL1和5速用头部接合时以如下方式接合，即：使形成于IL1的接合部（侧面）且从FS1的轴向倾斜的斜面、和与形成于5速用头部的接合部（侧面）且向与所述斜面的相同方向延伸的斜面相对合。该结果，IL1受到来自5速用头部的向图6的左方向的推力的反作用力。由于该推力的反作用力的发生，IL1伴随着两倾斜面之间的滑动，向图6中的斜左上方移动而不是向图6中的正上方移动。与此相应地，5速用头部（进而，FS1）不会向图6的上方移动，而维持在中立位置。换言之，由于所述两斜面的存在，能够防止SL从“第一选择位置”向“换挡完成位置”移动时发生确立“5速”的情形。此外，FS1可以从中立位置略微向上方移动。此时，“中立位置”是指“对应的套筒不会与相对应的空转齿轮接合的范围内的位置”（以下也同样）。

这样，即使SL从“第一选择位置”移动至“EV的换挡完成位置”，FS1（进而，S1）也维持在“中立位置”。此外，FS2（进而，S2）也维持在“中立位置”。因此，与（N）的情况相同，输入轴Ai与输出轴Ao之间不确立动力传递系统。另一方面，在该情况下，如图5的粗实线所示，利用M/G和输出轴Ao之间的动力传递系统，使前进方向的MG扭矩传递至驱动轮。

即，选择了“EV”的情况下，使E/G维持在停止状态（E/G的输出轴Ae的旋转停止的状态）的同时仅利用MG扭矩来实现车辆的行驶状态（即，上述“EV行驶”）。即，该车辆通过选择“EV”实现基于EV行驶的向前方行驶。MG扭矩调整为与油门开度等相对应大小的前进方向的值。此外，关于识别SL位于“N位置”（空挡区域），还是位于“EV换挡完成位置”，例如，可以基于换挡位置传感器P4的检测结果，以及检测S&S轴的位置的传感器的检测结果等来完成。

（2速）

如图7、图8所示，当变速杆SL从“N位置”向“第一选择位置”移动时，如上所述，IL1移动至能够与H1接合的位置。在该状态下，若SL从“第一选择位置”向“2速换挡完成位置”移动，如图8所示，IL1向图的下方移动，IL1与头部H1的2速用头部接合。其后，IL1将2速用头部（进而，FS1）向图8的下方推压。

此处，如图8所示，当IL1和2速用头部进行接合时，以如下方式进行接合，即：使分别形成于IL1的接合部（侧面）及2速用头部的接合部（侧面）且在垂直于FS1的轴向的方向上延伸的面相对合。该结果，不会发生上述的推力的反作用力。因此，随着IL1向图8的正下方移动，FS1（进而，S1）向图8的下方移动。该结果，套筒S1移动至“2速”位置。此外，套筒S2位于“中立位置”。

在该状态下，S1与空转齿轮G2o接合，空转齿轮G2o相对于输出轴Ao不可旋转方式固定于该输出轴Ao。另外，空转齿轮G2o与固定于输入轴Ai的固定齿轮G2i时常接合。该结果，如图7的粗实线所示，在M/G和输出轴Ao之间确立动力传递系统，且在输入轴Ai和输出轴Ao之间，经由G2i及G2o确立与“2速”对应的动力传递系统。即，选择了“2速”的情况下，利用经由离合器C/T传递的EG扭矩和MG扭矩来实现车辆的行驶状态（即，上述“HV行驶”）。

（3速、4速）

如图9-图12所示，变速杆SL从“N位置”移动至“3速的换挡完成位置”或“4速的换挡完成位置”也与“2速”的情况相同，通过IL1推压和移动H2来实现上述“HV行驶”。即，“3速”、“4速”分别在M/G和输出轴Ao之间确立动力传递系统，且在输入轴Ai和输出轴Ao之间，经由“G3i及G3o”及“G4i及G4o”确立与“3速”、“4速”对应的动力传递系统。

（5速）

如图13、图14所示，当变速杆SL从“N位置”向“第二选择位置”移动时，IL2向图14的右方移动，且在固定设置于叉轴FS1的头部H1的5速用头部和2速用头部之间移动。即，IL2移动至能够与H1接合的位置。此外，不存在能够与IL1接合的换挡头。

在该状态下，当SL从“第二选择位置”向“5速的换挡完成位置”移动时，如图14所示，IL2向图的上方移动，且IL2与头部H1的5速用头部接合。其后，IL2将5速用头部（进而，FS1）向图14的上方推压。

此处，如图14所示，当IL2和5速用头部进行接合时以如下方式接合，即：使分别形成于IL2的接合部（侧面）及5速用头部的接合部（侧面）且在垂直于FS1的轴向的方向上延伸的面相对合。该结果，不会发生上述的推力的反作用力。因此，随着IL2向图14的正上方移动，FS1（进而，S1）向图14的上方移动。该结果，套筒S1移动至“5速”位置。此外，套筒S2位于“中立位置”。

该结果，实现上述“HV行驶”。即，如图13的粗实线所示，在M/G和输出轴Ao之间确立动力传递系统，并且，在输入轴Ai和输出轴Ao之间，经由G5i和G5o确立与“5速”对应的动力传递系统。

（EV-R）

如图15、图16所示，当变速杆SL从“N位置”向“第二选择位置”移动时，如上所述，IL2移动至与H1可接合的位置。在该状态下，当SL从“第二选择位置”向“EV-R的换挡完成位置”移动时，如图16所示，IL2向图的下方移动，IL2与头部H1的2速用头部接合。其后，IL2将2速用头部（进而，FS1）向图16的下方推压（参照图16的“换挡负荷”）。

此处，如图16所示，当IL2和2速用头部进行接合时以如下方式接合，即：形成于IL2的接合部（侧面）且从FS1的轴向倾斜的斜面、和形成于2速用头部的接合部（侧面）且在与所述斜面相同方向上延伸的斜面相合对。其结果，IL2受到来自2速用头部的向图6的左方向的推力的反作用力。由于该推力的反作用力的发生，IL1伴随着两倾斜面之间的滑动，向图16中斜左下方移动而不是向图16中的正下方移动。与此相应地，2速用头部（进而，FS1）不会向图16的下方移动，而维持在中立位置。换言之，由于所述两斜面的存在，能够防止发生SL从“第二选择位置”向“EV-R的换挡完成位置”移动时确立“2速”的情况。

这样，即使SL从“第二选择位置”移动至“EV-R的换挡完成位置”，FS1（进而，S1）也维持在“中立位置”。此外，FS2（进而，S2）也维持在“中立位置”。因此，与（N）及（EV）的情况相同，输入轴Ai与输出轴Ao之间不确立动力传递系统。另一方面，该情况下，如图15的粗实线所示，利用M/G和输出轴Ao之间的动力传递系统，使后退方向的MG扭矩传递至驱动轮。

即，选择了“EV-R”的情况下，实现“EV行驶”。即，该车辆通过选择“EV-R”实现基于EV行驶的向后方行驶。MG扭矩调整为与油门开度等相应大小的前进方向的值。此外，关于识别SL位于“N位置”（空挡区域），还是位于“EV换挡完成位置”，例如，可以基于换挡位置传感器P4的检测结果、以及检测S&S轴的位置的传感器的检测结果等来完成。

以上，在本例中，“EV”及“EV-R”是EV行驶用变速挡，“2速”-“5速”是HV行驶用变速挡。关于EG扭矩的传递系统，若将“Ai的旋转速度与Ao的旋转速度之比”称为“MT减速比”，从“2速”向“5速”，MT减速比（GNo的齿数/GNi的齿数）（N：2-5）逐渐减小。

此外，在上述的例子中，套筒S1、S2的轴向位置可以利用将变速杆SL和套筒S1、S2机械连结的连杆机构（S&S轴和叉轴）等根据变速杆SL的换挡位置进行机械调整。与此相应地，套筒S1、S2的轴向位置利用根据换挡位置传感器P4的检测结果而运作的驱动器的驱动力来电（所谓的电传方式）调整也是可以的。

（E/G的控制）

本装置的E/G的控制大致以如下方式进行。在车辆停止时，或选择了“N”、“EV”或“EV-R”时，E/G将维持停止状态（不进行燃料喷射的状态）。在E/G停止状态中，当选择HV行驶用的变速挡（“2速”-“5速”任一个）时，E/G启动（开始进行燃料喷射）。在E/G运行中（进行燃料喷射期间），基于油门开度等来控制EG扭矩。在E/G运行中，当选择了“N”、“EV”或“EV-R”，或者车辆停止时，E/G再次维持停止状态。

（M/G的控制）

本装置的M/G的控制大致以如下方式进行。在车辆停止时，或选择了“N”时，M/G维持停止状态（MG扭矩=0）。当选择了“EV”或“EV-R”时，基于油门开度和离合器行程等，M/G扭矩调整为EV行驶用的值（EV行驶用MG扭矩控制）。另一方面，当选择了HV行驶用变速挡（“2速”-“5速”中的任一个）时，基于油门开度和离合器行程等，MG扭矩调整为HV行驶用的值（HV行驶用MG扭矩控制）。在EV行驶用MG扭矩控制和HV行驶用MG扭矩控制中，调整MG扭矩的大小是不同的。并且，当选择了“N”或车辆停止时，M/G再次维持停止状态。

（作用和效果）

如上所述，就本发明的实施方案的手动变速器M/T而言，不仅利用EV行驶向前方行驶，且能够利用EV行驶向后方行驶。与此相应地，可以省略前进用的1速用的齿轮对（具体地，时常接合的1速用的固定齿轮及1速用的空转齿轮的组合）和后退用的齿轮对（具体地，前进用的固定齿轮、后退用的空转齿轮、及惰轮等的组合）（参照图1等）。因此，与具有前进用的1速用的齿轮对和后退用的齿轮对的其中之一或者具有该两者的变速器相比，使变速器整体具有更加小型化的结构。

另外，在上述实施方式中，在H型的换挡模式中，用于向前方行驶的“EV换挡完成位置”配置在位于车辆左右方向的最左侧的换挡线路的前端部，并且，用于向后方行驶的“EV-R换挡完成位置”配置在位于车辆左右方向的最右侧的换挡线路的后端部。因此，至少用于向前方行驶及向用于后方行驶的变速挡的换挡完成位置，与具备手动变速器和摩擦离合器的普通的MT车辆（不是混合动力车）中的位置一致。因此，使对普通的MT车辆熟悉的驾驶员在对换挡操作构件进行操作时，不会产生不适感。

并且，通常，需要具备与H型的换挡模式中存在的换挡线路的数量相同的叉轴，但是，若采用上述结构，虽然采用的是具备三条换挡线路的H型的换挡模式，但变速器可采用2个叉轴的结构（参照图2）。即，能够减少一个必要的叉轴的个数，能够使变速器整体进一步小型化。

以下，参照图17-图20对上述实施方式中的实行所谓“斜换挡”的情况进行附加说明。“斜换挡”是指，在维持SL向选择方向（车辆左右方向）被推压的状态下开始、实行换挡操作。

如从图17、图18、及图20所能够理解的那样，在进行2速→3速、3速→2速、及5速→4速的“斜换挡”的情况下，在“斜换挡”的开始阶段，内杆IL1与以在选择方向上靠近内杆IL1的方式存在的构件接触。具体而言，在2速→3速的“斜换挡”情况下，IL1与4速用头部的左侧面接触（参照图17），在3速→2速的“斜换挡”情况中，IL1与5速用头部的右侧面接触（参照图18），在5速→4速的“斜换挡”情况下，IL1与3速用头部的右侧面接触（参照图20）。

换言之，在“斜换挡”的开始阶段存在在选择方向上支撑SL的构件。此外，虽然省略了采用图来进行的说明，但进行EV→4速、4速→EV、3速→EV-R、及EV-R→3速的“斜换挡”的情况也与上述情况同样，在“斜换挡”的开始阶段存在在选择方向上支撑SL的构件。其结果，可以防止发生“斜换挡”的开始阶段中SL向选择方向进行较大移动的情况。

与此相对，如图19所示，在进行4速→5速的“斜换挡”的情况下，在“斜换挡”的开始阶段，不存在在选择方向上靠近内杆IL1、IL2中的任意内杆的构件。换言之，在“斜换挡”的开始阶段不存在在选择方向上支撑SL的构件。其结果，可以防止发生“斜换挡”的开始阶段中SL向选择方向（图19中的右方）进行较大移动的情况。

为了处理该问题，例如，如图21-图22所示，可以设置用于限制内杆在选择方向上移动的臂构件B。该臂构件B以相对于叉轴FS1在轴向上可移动的方式设置于该叉轴FS1。如图21所示，通常，臂构件B位于通过弹簧负荷对于FS1可相对移动的范围内的图中的最上侧的位置。该状态下，在选择了“4速”的状态下（即，4速→5速的“斜换挡”的开始阶段），臂构件B的顶端部位于在选择方向上靠近内杆IL1的位置。

因此，在4速→5速的“斜换挡”的开始阶段，IL1与臂构件B的顶端部的右侧面接触。该结果，可以防止发生4速→5速的“斜换挡”的开始阶段中SL在选择方向（图19中的右方）上进行较大移动。

另外，如图22所示，变速杆SL从“第二选择位置”向“EV-R换挡完成位置”移动时，内杆IL1与臂构件B的顶端部接触，且IL1将B向着图的下方推压。此时，臂构件B抵抗弹簧负荷而相对于FS1向图中下方移动，由此，在使叉轴FS1维持在中立位置的同时，臂构件B向图中下方移动。因此，能够防止发生在SL从“第二选择位置”向“EV-R换挡完成位置”移动时确立“2速”的情况。

本发明并不限于上述实施方案，在本发明的范围内可以采用各种变形。例如，在上述实施方式中，第一内杆IL1、第二内杆IL2固定于S&S轴。因此，变速杆SL从“第一选择位置”向“换挡完成位置”操作时，随着IL1向图6的斜左上方向移动，实际上，在图4中，SL也向斜左上方移动而并非从“第一选择位置”向正上方移动。同样地，变速杆SL从“第二选择位置”向“EV-R的换挡完成位置”操作时，随着IL2向图16的斜左下方向移动，实际上，在图4中，SL也向斜左下方向移动而并非从“第二选择位置”向正下方移动。

为了处理该问题，例如，优选地，第一内杆IL1、第二内杆IL2相对于S&S轴以从基准位置以如下范围可移动的方式设置：在与选择操作相对应的方向上能够吸收上述SL的前进方向的偏移。对于该结构，可采用弹簧负荷等众所周知的结构中一种来实现，因此在此省略其详细说明。

另外，在上述实施方式中，对于具备三条换挡线路的H型换挡模式，变速器具有两条叉轴而构成（参照图2、图4），但是，如图23、24所示，对于具备两条换挡线路的H型换挡模式，变速器具有一条叉轴而构成也是可以的。或者，如图25、图26所示，对于具备四条换挡线路的H型换挡模式，变速器具有三条叉轴而构成也是可以的。在上述的任一个换挡模式下，由于变速器是与在H型的换挡模式中存在的换挡线路的数量相比少一个叉轴的结构，因此能够对变速器整体进行进一步的小型化。

另外，图4所示的具备三条换挡线路的H型的换挡模式中，变速器可以具有三条叉轴而构成。此时，在S&S轴上设置有单一的内杆，与从第一选择位置延伸的换挡线路对应的叉轴上设置有2速用头部，与从N位置延伸的换挡线路对应的叉轴上设置有3速用头部及4速用头部，与从第二选择位置延伸的换挡线路对应的叉轴上设置有5速用头部。SL从第一选择位置移动至EV换挡完成位置时，并且SL从第二选择位置移动至EV-R换挡完成位置时，不存在与内杆接合的头部。

另外，在上述实施方式中，套筒S1、S2都设置于输入轴Ai，但套筒S1、S2也可以都设置于输出轴Ao。另外，套筒S1、S2中的一个设置于输出轴Ao，另一个设置于输入轴Ai也可以。另外，配置于Ai及Ao的多个齿轮对在轴向的排列顺序不同也可以。

Claims (4)

1.一种手动变速器，所述手动变速器（M/T）适用于将内燃机（E/G）和电动机（M/G）作为动力源而具备的车辆，所述手动变速器（M/T）不具备变矩器，其中，

所述手动变速器（M/T）具备：

输入轴（Ai），接受来自所述内燃机的动力，

输出轴（Ao），接受来自所述电动机的动力且向所述车辆的驱动轮输出动力，

变速器变速机构（M），通过使由驾驶员操作的换挡操作构件（SL）在换挡模式上移动至与多个混合动力行驶用变速挡（2速-5速）相对应的各混合动力行驶换挡完成位置，在所述输入轴和所述输出轴之间确立如下动力传递系统，即，所述输入轴的旋转速度与所述输出轴的旋转速度的比值即变速器减速比设定为与对应的混合动力行驶用变速挡相对应的各值，其中所述多个混合动力行驶用变速挡用于使车辆以能够利用所述内燃机及所述电动机两者的驱动力的状态行驶；通过使所述换挡操作构件在所述换挡模式上移动至与多个电动机行驶用变速挡（EV、EV-R）相对应的各电动机行驶换挡完成位置，在所述输入轴和所述输出轴之间不确立动力传递系统，其中所述多个电动机行驶用变速挡用于使车辆在所述内燃机和所述电动机的驱动力中仅利用所述电动机的驱动力来行驶；

所述变速器变速机构，包括一个前进用的所述电动机行驶用变速挡、和一个后退用的所述电动机行驶用变速挡作为所述多个电动机行驶用变速挡；

所述换挡模式包括：

单一的选择线路，在所述车辆的左右方向上延伸，并且所述选择线路为如下路径，即，在所述输入轴和所述输出轴之间不确立动力传递系统的空挡状态下，通过所述换挡操作构件的所述车辆的左右方向的操作即选择操作，使所述换挡操作构件在所述车辆的左右方向上移动，

多个换挡线路，所述多个换挡线路分别为如下路径，即，通过所述操作构件的所述车辆的前后方向的操作即换挡操作，使所述换挡操作构件从所述选择线路上的多个选择位置中对应的选择位置向所述车辆的前后方向移动，所述多个换挡线路分别从所述对应的选择位置向所述车辆的前后方向的其中一个方向或两个方向延伸，并且在各换挡线路的端部分别配置有对应的换挡完成位置；

所述前进用的电动机行驶用变速挡（EV）所对应的选择位置为所述多个选择位置中位于车辆最左侧的第一选择位置，所述前进用的电动机行驶用变速的换挡完成位置配置在从所述多个换挡线路中的所述第一选择位置向所述车辆的前后方向延伸的第一换挡线路的前端部；

所述后退用的电动机行驶用变速挡（EV-R）所对应的选择位置为所述多个选择位置中位于车辆最右侧的第二选择位置，所述后退用的电动机行驶用变速的换挡完成位置配置在从所述多个换挡线路中的所述第二选择位置向所述车辆的前后方向延伸的第二换挡线路的后端部。

2.权利要求1所述的手动变速器，其中，

所述多个混合动力行驶用变速挡（2速-5速）中的第一变速挡（2速）所对应的选择位置是所述第一选择位置，所述第一变速挡的换挡完成位置配置在所述第一换挡线路的后端部，

所述多个混合动力行驶用变速挡（2速-5速）中的第二变速挡（5速）所对应的选择位置是所述第二选择位置，所述第二变速挡的换挡完成位置配置在所述第二换挡线路的前端部；

所述变速器变速机构具备：

多个固定齿轮（G2i、G3i、G4i、G5i），这些固定齿轮（G2i、G3i、G4i、G5i）分别以相对于所述输入轴（Ai）或所述输出轴（Ao）不可旋转的方式设置于所述输入轴（Ai）或所述输出轴（Ao），且分别与所述多个混合动力行驶用变速挡的各变速挡相对应，

多个空转齿轮（G2o、G3o、G4o、G5o），这些空转齿轮（G2o、G3o、G4o、G5o）分别以相对于所述输入轴或所述输出轴可旋转的方式设置于所述输入轴或所述输出轴，且分别与所述多个混合动力行驶用变速挡的各变速挡相对应，并且与对应的混合动力行驶用变速挡的所述固定齿轮时常啮合，

多个套筒（S1、S2），这些套筒（S1、S2）分别以相对于所述输入轴及所述输出轴中对应的轴不可旋转且在轴向上可移动的方式设置于所述输入轴和所述输出轴中对应的轴，并为了将所述多个空转齿轮中对应的空转齿轮以相对于所述对应轴不可旋转的方式固定于所述对应轴，各所述套筒能够与对应的所述空转齿轮相接合，

多个叉轴（FS1、FS2），分别与所述多个套筒连结，并且能够在轴向上进行移动，

换挡选择轴，通过所述换挡操作构件的所述选择操作而在轴向上移动或绕轴旋转，且通过所述换挡操作构件的所述换挡操作而绕轴旋转或在轴向上移动，并且，所述换挡选择轴具备从其侧面突出的第一内杆（IL1）及第二内杆（IL2）；

通过所述换挡操作构件的所述选择操作，所述第一内杆（IL1）及第二内杆（IL2）中对应的内杆移动至能够与对应的换挡头（H1、H2）接合的位置，所述换挡头形成于多个叉轴中对应的叉轴的侧面，随着通过所述换挡构件的所述换挡操作来使所述对应的内杆移动，通过所述对应的内杆和所述对应的换挡头（H1、H2）的接合，所述对应叉轴从其中立位置向轴向移动，由此实现对应的变速挡；

通过所述选择操作使所述换挡操作构件位于所述第一选择位置时，所述第一内杆（IL1）移动至能够与所述多个叉轴中的第一叉轴（FS1）的换挡头接合的位置，

通过所述选择操作使所述换挡操作构件位于所述第二选择位置时，所述第二内杆（IL2）移动至能够与所述第一叉轴（FS1）的换挡头接合的位置；

所述变速器变速机构以如下方式构成：

在进行使所述换挡操作构件从所述第一选择位置移动至所述第一变速挡（2速）的换挡完成位置的所述换挡操作时，随着所述第一内杆（IL1）向第一轴向移动，通过所述第一内杆和所述第一叉轴的换挡头的接合，所述第一叉轴从该中立位置向所述第一轴向移动，由此实现所述第一变速挡，另一方面，在进行使所述换挡操作构件从所述第一选择位置移动至所述前进用的电动机行驶用变速挡（EV）的换挡完成位置的所述换挡操作时，即使所述第一内杆（IL1）向与所述第一轴向相反方向的所述第二轴向移动，所述第一叉轴也维持在所述中立位置，

在进行使所述换挡操作构件从所述第二选择位置移动至所述第二变速挡（5速）的换挡完成位置的所述换挡操作时，随着所述第二内杆（IL2）向第二轴向移动，通过所述第二内杆和所述第一叉轴的换挡头的接合，所述第一叉轴从该中立位置向所述第二轴向移动，由此实现所述第二变速挡，另一方面，在进行使所述换挡操作构件从所述第二选择位置移动至所述后退用的电动机行驶用变速挡（EV-R）的换挡完成位置的所述换挡操作时，即使所述第二内杆（IL2）向第一轴向移动，所述第一叉轴也维持在所述中立位置。

3.权利要求2所述的手动变速器，其中，

所述变速器变速机构以如下方式构成：

在进行使所述换挡操作构件从所述第一选择位置移动至所述前进用的电动机行驶用变速挡（EV）的换挡完成位置的所述换挡操作时，以如下方式进行接合，即：使分别形成于所述第一内杆的接合部及所述第一叉轴的换挡头的接合部并从所述第二轴方向倾斜且向同一方向延伸的锥面相对合；

在进行使所述换挡操作构件从所述第二选择位置移动至所述后退用的电动机行驶用变速挡（EV-R）的换挡完成位置的所述换挡操作时，以如下方式进行接合，即：使分别形成于所述第二内杆的接合部及所述第一叉轴的换挡头的接合部并从所述第一轴方向倾斜且向同一方向延伸的锥面相对合。

4.权利要求3所述的手动变速器，其中，

所述变速器变速机构具备限制构件（B），所述限制构件（B）用于在所述换挡操作构件位于所述换挡完成位置的状态下，限制所述第一内杆或所述第二内杆向与所述第一轴向、第二轴向垂直的方向移动。

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