CN103702879A - 手动变速器 - Google Patents

Abstract

该装置的手动变速器具备：输入轴（Ai），经由离合器（C/T）接受来自内燃机（E/G）的动力；输出轴（Ao），向驱动轮输出动力。该变速器具有在（Ai）-（Ao）之间不确立动力传递系统（与空挡不同）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行驶用多个变速挡（2速-5速）。该变速器具备用于连接和断开电动机（M/G）的输出轴（Am）和输入轴（Ao）的连接切换机构（M2）。当选择了EV行驶用变速挡时总是实现“连接状态”，当选择了HV行驶用变速挡时有时实现“断开状态”。由此，使具备“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，能够抑制发生电动机的温度过高的情况。

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。

在该申请所公开的结构中，电动机的输出轴和变速器的输入轴以可传递动力的方式时常连接着。因此，例如，在确立HV行驶用变速挡中的高速侧的变速挡并使车辆以高速行驶的期间，电动机以高速旋转持续运转。由于该原因，会发生电动机的温度容易变得过高的问题。

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的位于，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，该变速器能够抑制发生电动机的温度变得过高的情况。

本发明的手动变速器的特征在于，上述手动变速器以如下方式构成：具备以选择的方式实现连接状态和断开状态的连接切换机构，其中，所述连接状态为所述电动机的输出轴和所述变速器的输出轴以可传递动力的方式被连接的状态，所述断开状态为所述电动机的输出轴和所述变速器的输出轴未以可传递动力的方式连接的状态，当所述换挡操作构件的位置位于所述前进用或后退用的EV行驶换挡完成位置时，总是实现所述连接状态，而当所述换挡操作构件的位置位于所述HV行驶换挡完成位置时，有时实现所述断开状态。

根据以上，选择HV行驶用变速挡时，能够实现电动机的输出轴从变速器的输出轴分开的状态。因此，能够抑制发生上述的电动机以高速旋转持续运转的情况，其结果，能够抑制发生电动机的温度变得过高的情况。

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了N位置状态下的示意结构图。

图2是示出在选择了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是用于说明换挡模式及换挡模式中的“连接区域”和“断开区域”的图。

图5是示出在选择了N位置状态下的连接切换机构的状态的图2的Z部分的放大图。

图6是与图5相对应的、用于说明通过从第一选择位置向EV换挡完成位置的换挡操作从断开状态切换到连接状态时的动作的图。

图7是与图5相对应的、用于说明通过从EV换挡完成位置向第一选择位置的换挡操作从连接状态切换到断开状态时的动作的图。

图8是与图5相对应的、用于说明通过从第一选择位置向2速换挡完成位置的换挡操作从断开状态切换到连接状态时的动作的图。

图9是与图5相对应的、用于说明通过从2速换挡完成位置向第一选择位置的换挡操作从连接状态切换到断开状态时的动作的图。

图10是表示在选择了EV位置状态下与图1相对应的图。

图11是表示在选择了EV位置状态下与图2相对应的图。

图12是表示在选择了EV-R位置状态下与图1相对应的图。

图13是表示在选择了EV-R位置状态下与图2相对应的图。

图14是表示在选择了2速位置状态下与图1相对应的图。

图15是表示在选择了2速位置状态下与图2相对应的图。

图16是表示在选择了3速位置状态下与图1相对应的图。

图17是表示在选择了3速位置状态下与图2相对应的图。

图18是表示在选择了4速位置状态下与图1相对应的图。

图19是表示在选择了4速位置状态并与图2相对应的图。

图20是表示在选择了5速位置状态并与图1相对应的图。

图21是表示在选择了5速位置状态并与图2相对应的图。

图22是与图1相对应的、本发明的实施方式的变形例的HV-MT车用的动力传递控制装置的图。

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，向车辆的驱动轮输出动力；MG轴Am，接受来自M/G的动力。输入轴Ai、输出轴Ao、及MG轴Am互相平行地配置。在图1所示的例子中，MG轴Am与输入轴Ai以同轴的方式配置。M/T的结构的详细情况在下文中进行叙述。

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。以下将E/G的输出轴Ae的驱动扭矩称为“EG扭矩”，将MG轴Am（M/G的输出轴的扭矩）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的结构进行详细说明。如从图1及图4所示，在本例中所采用的变速杆SL的换挡模式是，由单一的选择线路（车辆左右方向的线路）、和与该选择线路交叉的三条换挡线路（车辆前后方向的线路）所构成的所谓“H型”换挡模式。

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。以下，为了说明方便起见，将包括“N位置”、“第一选择位置”及“第二选择位置”的选择操作的可能范围总称为“空挡范围（neutral range）”。

M/T具有套筒S1、S2、及Sm。S1和S2分别是“2速-3速”用的套筒和“4速-5速”用的套筒，分别以相对于与输出轴Ao一体旋转的毂构件不可旋转且在轴向上可移动的方式嵌合于该毂构件。Sm是用于切换MG轴Am的连接状态的套筒，分别以相对于与MG轴Am一体旋转的毂构件不可旋转且在轴向上可移动的方式嵌合于该毂构件。

如图2和图3所示，套筒S1、S2及Sm分别与叉轴FS1、FS2及移动构件Hm连结成一体。FS1、FS2及Hm（进而S1、S2及Sm）分别通过设置于与变速杆SL连动的S&S轴的第一内杆IL1（参照图2、图3）向轴向（图2中的上下方向，图1和图3中的左右方向）驱动（后面将进行详细阐述）。

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。

如图3所示，FS1及FS2分别与对应的换挡头（2速及3速、以及4速及5速）设置为一体。SL的位置通过换挡操作（车辆前后方向的操作）从“N位置”或“第二选择位置”向车辆前方侧及后方侧的任一个方向移动，即，当内杆IL的轴向位置（图3的左右方向的位置）从与SL的“N位置”或“第二选择位置”相对应的基准位置向所述任何一个方向移动时，IL将相对应的换挡头向轴向推压，以使FS1或FS2（进而，S1或S2）从“中立位置”向对应的方向移动。

一方面，即使SL的位置通过换挡操作从“第一选择位置”移动至车辆前方侧及后方侧中任意方向，即，即使内杆IL的轴向位置从与SL的“第一选择位置”相对应的基准位置移动至所述任意方向，也不存在具有与IL相接合的换挡头的叉轴。因此，FS1及FS2（进而，S1及S2）维持在“中立位置”。

另一方面，M/T具备第一轴FSm1、第二轴FSm2。在FSm1一体设置有对应的头构件（EV及EV-R）。当SL的位置通过换挡操作从“第一选择位置”移动至车辆前方侧及后方侧的任一方向时，即，当内杆IL的轴向位置从与SL的“第一选择位置”对应的基准位置移动至所述任一方向时，通过IL在轴向上推压对应的头部，使FSm1从“中立位置”向对应的方向移动。

（MG轴的连接状态的切换）

以下，首先，参照图4-图9对MG轴的连接状态的切换进行说明。如图3所示，定义“断开区域”（参照用小点表示的区域）和“连接区域”（用斜线表示的区域）。

MG轴的连接状态的切换通过在换挡操作中SL的位置从“断开区域”移动至“连接区域”（或，与其相反）而进行。以下，对于这一点，参照图5-图9进行说明。

如图5所示，互相平行而配置的第一轴FSm1、第二轴FSm2分别以在轴向（图5的上下方向）上可相对移动的方式插入于形成在移动构件Hm上的对应的贯通孔。由于分别固定于FSm1、FSm2的止动环SR（Snap ring）、SR，移动构件Hm的相对于FSm1、FSm2的向图5中下方的相对移动受到限制。由于分别设置于FSm1、FSm2的弹簧SP、SP，移动构件Hm沿着FSm1、FSm2受到向图5中下方的作用力。

销P以在图的左右方向上可移动的方式插入于移动构件Hm的内部。在Hm卡止于止动环SR、SR的状态下，销P可与形成于FSm1的侧面的槽Gm1、和形成于FSm2的侧面的槽Gm2选择性地进行卡合。

FSm1及FSm2分别与以支点O为中心转动的操纵杆Lm的两端连结，当FSm1向轴向（图5的上下方向）的其中一侧移动时，FSm2向轴向的另一侧移动。

图5示出了SL位于N位置（更准确地讲，空挡范围）的状态。在该状态下，FSm1及FSm2都位于中立位置。Hm相对于FSm1、FSm2可移动。但是，Hm通过上述的弹簧SP、SP的作用力固定在与止动环SR卡止的位置。销P处于与槽Gm1、Gm2均不卡止的状态。以下，针对Hm及与Hm一体的套筒Sm，将该位置称为“断开位置”。

如图1所示，Sm位于断开位置时，Sm与设置于输出轴Ao的固定齿轮Gm不接合。其结果，MG轴Am从输出轴Ao分开（Am与Ao未以可传递动力的方式连接）。如此，当SL位于N位置（更正确地讲，空挡范围）时，“断开状态”被实现。

图6示出了SL从空挡位置（更正确地讲，第一选择位置）移动至EV换挡完成位置移动的情况。此时，通过被内杆SL推压而使FSm1向图6的上方驱动。其结果，通过固定于FSm1的止动环SR的作用，使Hm与FSm1一体向图6的上方移动。另一方面，通过操纵杆Lm的作用，FSm2向图6的下方移动。其结果，销P和槽Gm1的上下方向的位置仍然保持一致，另一方面，销P和槽Gm2的上下方向的位置不一致。因此，销P向图6的右方移动而仅与槽Gm1接合，从而Hm与FSm1连结为一体（与FSm2维持可相对移动的状态）。

如此，通过使Hm与FSm1连结为一体，使FSm1从中立位置向EV位置移动（向图6中上方的移动），随之，使Hm（进而，Sm）从“断开位置”向图6中上方的位置移动，以下，针对Hm及Sm，该位置称为“连接位置”。

如后述的图10所示，当Sm位于连接位置时，Sm与设置于输出轴Ao的固定齿轮Gm接合。其结果，MG轴Am与输出轴Ao连接为一体（Am和Ao以可传递动力的方式连接）。这样，当SL从第一选择位置移动至EV换挡完成位置时，MG轴的连接状态从“断开状态”变更为“连接状态”。

图7示出了SL从EV换挡完成位置返回空挡位置（更正确地讲，第一选择位置）的情况。此时，通过被内杆SL推压而使FSm1从EV位置返回到中立位置。与此相伴，与FSm1一体的Hm也从“连接位置”返回到“断开位置”，且FSm2也返回到中立位置。即，再次得到图5所示的状态。这样，SL从EV换挡完成位置返回到第一选择位置，MG轴的连接状态从“连接状态”返回到“断开状态”。

图8示出了SL从空挡位置（更准确地讲，第一选择位置）移动至2速换挡完成位置的情况。此时，通过被内杆SL推压而使FSm1向图8的下方驱动，FSm2向图8的上方驱动。其结果，通过止动环SR的作用使Hm与FSm2一体向图8的上方向移动。因此，销P和槽Gm2的上下方向的位置仍然保持一致，另一方面，销P和槽Gm1的上下方向的位置不一致。因此，销P向图8的左方移动并仅与槽Gm2接合，且Hm与FSm2连结为一体（与FSm1维持可相对移动的状态）。

如此，通过使Hm与FSm2连结为一体，使FSm1从中立位置移动至2速位置（图8的向下方的移动），即，使FSm2从中立位置移动至图8的上方，随之，HM（进而，Sm）从“断开位置”移动至“连接位置”。这样，当SL从第一选择位置移动至2速换挡完成位置时，MG轴的连接状态从“断开状态”变更为“连接状态”。

图9示出了SL从2速换挡完成位置返回空挡位置（更准确地讲，第一选择位置）的情况。此时，通过被内杆SL推压而使FSm1从2速位置返回到中立位置，FSm2也返回到中立位置。与此相伴，与FSm2一体的Hm也从“连接位置”返回到“断开位置”。即，再次得到图5所示的状态。如此，SL从2速换挡完成位置返回到第一选择位置，则MG轴的连接状态从“连接状态”返回到“断开状态”。

从上述可知，在图4示出的换挡模式中，SL位于断开区域时维持“断开状态”，SL位于连接区域时维持“连接状态”。并且，SL从断开区域移动至连接区域（或，与之相反）时，从“断开状态”切换为“连接状态”（或，与之相反）。更具体而言，SL位于空挡位置时，并且SL从空挡位置移动至“EV及EV-R以外的变速档”（2速-5速）的换挡完成位置（或，与之相反）时，维持“断开状态”。另一方面，从空挡位置移动至“EV”或“EV-R”的换挡完成位置（或，与之相反）时，从“断开状态”切换为“连接状态”。

以上，M/T具备用于以选择的方式实现“断开状态”和“连接状态”的连接切换机构M2。M2由套筒Sm，移动构件Hm，第一轴FSm1，第二轴FSm2，销P，槽Gm1，槽Gm2，止动环SR、SR，弹簧SP、SP，固定齿轮Gm等构成。

（变速档的切换）

接下来，参照图1、2、10-21对各变速档按顺序进行说明。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”了该变速挡。

如图1、图2所示，变速杆SL位于“N位置”（更准确地讲，空挡位置范围）的状态下，套筒S1及S2位于“中立位置”。在该状态下，S1及S2不会与对应的任何空转齿轮啮合。即，在输入轴Ai和输出轴Ao之间不确立动力传递系统。另外，如上所述，在该状态下Sm位于“断开位置”（也参照图5），且MG扭矩维持在“零”。因此，EG扭矩及MG扭矩都不会传递至驱动轮。

如图10、图11所示，变速杆SL从“N位置”（经由第一选择位置）移动至“EV的换挡完成位置”时，如上所述，不存在具有与S&S轴的IL接合的换挡头的叉轴。因此，FS1及FS2（进而，S1及S2）维持在“中立位置”。因此，输入轴Ai和输出轴Ao之间不确立动力传递系统。另一方面，该情况下，如上所述，Sm位于“连接位置”（也参照图6）。因此，如图10中的粗实线所示，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，当选择了“EV”时，能够在维持使E/G处于停止状态（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。

如图12、图13所示，变速杆SL从“N位置”（经由第一选择位置）移动至“EV-R换挡完成位置”时，与选择了上述的“EV”的情况相同，不存在与IL啮合的换挡头（进而，叉轴）。因此，FS1及FS2（进而，S1及S2）维持在“中立位置”。因此，在输入轴Ai和输出轴Ao之间不确立动力传递系统。另一方面，该情况下，如上所述，Sm位于“连接位置”（还要参照图8）。因此，如图12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，在选择了“EV-R”的情况下，实现“EV行驶”。即，该车辆通过选择“EV-R”能够实现基于EV行驶的后方行驶。MG扭矩调整为与油门开度等相对应的大小的后退方向的值。

此外，关于识别SL位于“N位置”（空挡领域）、“EV换挡完成位置”、“EV-R换挡完成位置”中的哪一个，例如，可以基于换挡位置传感器P4的检测结果及用于检测S&S轴的位置的传感器的检测结果来实现。

如图14、图15所示，变速杆SL从“N位置”移动至“2速的换挡完成位置”时，S&S轴的IL将连结于FS1的换挡头H1的“2速侧接合部”向“2速”方向（图15中的上方向）驱动，由此，仅FS1（进而、S1）被驱动（图15中的上方向、图14中的右方向）。其结果，套筒S1移动至“2速位置”。套筒S3位于“中立位置”。

在该状态，S1与空转齿轮G2o接合，空转齿轮G2o相对于输出轴Ao以不可旋转的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时常啮合。其结果，如图14中的粗实线所示，在M/G和输出轴Ao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“2速”的情况下，利用经由离合器C/T传递的EG扭矩和MG扭矩两者来实现车辆行驶的状态（即，上述“HV行驶”）。

但是，在本例中，选择“2速”的情况下，Sm位于“断开位置”，因此，由于MG轴Am从输出轴Ao分开，在M/G和输出轴Ao之间不确立动力传递系统。因此，代替HV行驶而仅利用EG扭矩来实现车辆的行驶状态（以下，称为“EG行驶”）。

以下，如图16-图21所示，变速杆SL位于“3速”、“4速”、“5速”时，也与位于“2速”时的情况相同，实现上述“HV行驶”。即，“3速”、“4速”、“5速”分别在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“G3i及G3o”、“G4i及G4o”、“G5i及G5o”确立与“3速”、“4速”、“5速”对应的动力传递系统。但是，在本例中，选择了“3速”、“4速”、“5速”的情况也与选择了“2速”的情况相同，Sm位于“断开位置”。因此，代替HV行驶而实现EG行驶。

以上，在本实施例中，“EV”及“EV-R”为EV行驶用变速挡，“2速”-“5速”为HV行驶用变速挡。对于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”，则从“2速”到“5速”的MT减速比（GNo的齿数/GNi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，并根据变速杆SL的换挡位置做机械调整。与此相对，套筒S1、S2的轴向位置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，所述驱动器根据换挡位置传感器P4的检测结果而运作。

（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“N”或“EV”或“EV-R”时，E/G维持停止状态（不进行燃料喷射的状态）。在E/G停止状态下，当选择了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），基于油门踏板开度等来控制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，再次维持E/G处于停止状态。

（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“N”时，M/G维持停止状态（MG扭矩=0）。基于选择“EV”或“EV-R”，M/G扭矩基于油门开度及离合器行程等而调整为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），（如后述的图22所示的变形例，只在Sm处于连接位置时）MG扭矩基于油门开度及离合器行程等而调整为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，不仅可以实现基于EV行驶的前方行驶，还可以实现基于EV行驶的后方行驶。与此相伴，省略了前进用的1速用的齿轮对（具体而言，时长啮合的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（具体而言，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型的换挡模式上，“EV换挡完成位置”和“EV-R换挡完成位置”分别配置在共同的（同一个）换挡线路的两端。通常，需要具有与H型的换挡模式中存在的换挡线路的数量相同数量的叉轴。与此相对，根据上述结构，虽然采用了具有三条换挡线路的H型的换挡模式，但是变速器具有两个叉轴（参照图2等）。即，能够减少一个所必须的叉轴的数量，使变速器整体更加小型化。

进而，在上述实施方式中，当选择了EV行驶用变速档（“EV”或“EV-R”）时，MG轴Am实现与输出轴Ao连接为一体的“连接状态”，另一方面，当选择了HV行驶用变速档（“2速”-“5速”中的任何一个）时，实现MG轴Am从输出轴Ao分开的“断开状态”。因此，例如，在确立HV行驶用变速档中的高速侧的变速档（5速等）且车辆以高速行驶的过程中，不会发生发生M/G持续以高速旋转而运转的情况。因此，能够抑制发生M/G持续以高速旋转而运转的情况，其结果，能够抑制发生M/G的温度过高的情况。

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，在上述实施方案中，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。

另外，在上述实施方式中，“EV换挡完成位置”和“EV-R换挡完成位置”分别配置在共同的（同一个）换挡线路的两端，但“EV换挡完成位置”和“EV-R换挡完成位置”分别配置在不同的换挡线路的端部也可以。

另外，在上述实施方式中，在换挡模式中，作为多个EV行驶用变速挡，具备前进用的一个EV行驶用变速挡和后退用的一个EV行驶用变速挡，但是，也可以具备前进用的多个EV行驶用变速挡和后退用的多个EV行驶用变速挡。在该情况下，优选地，在前进用或后退用的多个EV行驶用变速挡之间，使Ao的旋转速度与“M/G的输出轴的旋转速度之比”（MG减速比）不同。

另外，在上述实施方式中，连接切换机构M2以机械方式构成，套筒Sm以机械方式被驱动。与此相对，如图22所示，连接切换机构M2可以具有电性结构，套筒Sm可以通过由ECU控制的驱动器ACT来进行电驱动。

此时，与上述实施方式同样，当选择了EV行驶用变速挡（“EV”或“EV-R”）时，实现“连接状态”，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，总是实现“断开状态”。或者，当选择了HV行驶用变速挡（“2速”-“5速”中的任一个）时，基于M/G的发热状态，选择“连接状态”及“断开状态”中将要实现的状态。

具体而言，在选择了HV行驶用变速挡（“2速”-“5速”中的任一个）的情况下，当M/G的温度未达到规定值时实现“连接状态”，当M/G的温度超过规定值时实现“断开状态”。或者，在选择了HV行驶用变速挡（“2速”-“5速”中的任一个）的情况下，当选择了低速侧的变速挡（例如，“2速”或“3速”）时实现“连接状态”，当选择了高速侧的变速挡（例如，“4速”或“5速”）时实现“断开状态”。

Claims (6)

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（2速-5速）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，其中，包括前进用的一个或多个电动机行驶用变速挡、和后退用的一个或多个电动机行驶用变速挡作为所述多个电动机行驶用变速挡，

连接切换机构（M2），以选择的方式实现连接状态和断开状态，所述连接状态为使所述电动机的输出轴（Am）和所述变速器的输出轴（Ao）以可传递动力的方式连接的状态，所述断开状态为使所述电动机的输出轴（Am）和所述变速器的输出轴（Ao）未以可传递动力的方式连接的状态；

所述连接切换机构以如下方式构成：

当所述换挡操作构件的位置位于所述前进用或后退用的电动机行驶换挡完成位置时，总是实现所述连接状态，而当所述换挡操作构件的位置位于所述混合动力行驶换挡完成位置时，有时实现所述断开状态。

2.权利要求1所述的手动变速器，其中，

所述连接切换机构以如下方式构成：

所述换挡操作构件的位置位于所述混合动力行驶换挡完成位置时，总是实现所述断开状态。

3.权利要求2所述的手动变速器，其中，

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；

就所述变速器变速机构而言，

作为所述多个电动机行驶用变速挡，包括前进用的一个所述电动机行驶用变速挡和后退用的一个所述电动机行驶用变速挡，

所述前进用及后退用的电动机行驶用变速挡具有所述多个选择位置中对应的共同的电动机行驶用选择位置，且在从所述多个换挡线路中所述电动机行驶用选择位置向所述车辆的前后方向的两个方向延伸的电动机行驶用换挡线路的两端部的其中一端部，配置所述前进用的电动机行驶用变速挡的换挡完成位置，并在所述两端部的另一端部配置所述后退用的电动机行驶用变速挡的换挡完成位置，所述多个混合动力行驶用变速挡具有所述多个选择位置中的所述电动机行驶用选择位置以外的一个或多个混合动力行驶用选择位置，并且，在从所述多个换挡线路中的所述一个或多个混合动力行驶用选择位置分别延伸的一个或多个混合动力行驶用换挡线路的各端部，分别配置对应的所述混合动力行驶换挡完成位置，

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；

当通过所述选择操作使所述换挡选择构件位于所述一个或多个混合动力行驶用选择位置时，从所述多个叉轴中选择对应的叉轴，通过所述换挡操作构件的所述换挡操作，使从所述换挡选择轴的侧面突出的内杆IL对选择的所述叉轴在该轴向上进行推压和移动，由此实现相应的混合动力行驶用变速挡；

当通过所述选择操作使所述换挡操作构件位于所述电动机行驶用选择位置时，不存在从所述多个叉轴中选择的叉轴；

所述连接切换机构具备：

移动构件（Hm），该移动构件能够移动，且根据其位置以选择的方式实现所述断开状态和所述连接状态；

第一轴（FSm1），通过所述换挡操作构件的所述换挡操作，并通过所述内杆（IL）的推压，从所述电动机行驶用选择位置向其轴向移动，

第二轴（FSm2），平行于所述第一轴而配置，并经由连杆机构（Lm）与所述第一轴连结，以当所述第一轴向轴向的一侧移动时，所述第二轴向所述轴向的另一侧移动；

连结机构（Hm、P、Gm1、Gm2），当所述换挡操作构件的位置在所述电动机行驶用选择位置和所述前进用电动机行驶用变速挡的换挡完成位置之间移动时，使所述移动构件与所述第一轴连结为一体，而当所述换挡操作构件的位置在所述电动机行驶用选择位置和所述后退用电动机行驶用变速挡的换挡完成位置之间移动时，使所述移动构件与所述第二轴连结为一体。

4.权利要求1所述的手动变速器，其中，

所述连接切换机构以如下方式构成：

在所述换挡操作构件的位置位于所述混合动力行驶换挡完成位置的情况下，基于所述电动机的发热状态选择所述连接状态及所述断开状态中将要实现的状态。

5.权利要求4所述的手动变速器，其中，

所述连接切换机构以如下方式构成：

在所述换挡操作构件的位置位于所述混合动力行驶换挡完成位置的情况下，当所述电动机的温度低于规定值时，实现所述连接状态，而在所述电动机的温度高于规定值时，实现所述断开状态。

6.权利要求4所述的手动变速器，其中，

所述连接切换机构以如下方式构成：

在所述换挡操作构件的位置位于所述混合动力行驶换挡完成位置的情况下，在所述多个混合动力行驶用变速挡中选择了低速侧变速挡时，实现所述连接状态，而在所述多个混合动力行驶用变速挡中选择了比所述低速侧变速挡更高的高速侧变速挡时，实现所述断开状态。

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