JP3812529B2 - Manual transmission for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manual transmission that can be easily installed in an engine room. <P>SOLUTION: The manual transmission connects a motor 19 for synchro to the input shaft of a gear type transmission mechanism 10 that is composed by connecting an input shaft 11 directly coupled to an output shaft 1a in an engine 1 and an output shaft 12c for transmitting drive force to a drive wheel 3 via engaging gears 15a, 15b, 16a, 16b for each transmission stage. In gear engagement by the same motor, the peripheral speed of the engaging gears 15a, 16a at the side of the input shaft is synchronized with that of the engaging gears 15b, 16b at the side of the output shaft. At the same time, the engine is started until the engaging gears 15a, 16a engage with the engaging gears 15b, 16b, thus allowing the motor for synchro to share the starter motor of the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータによって変速段の噛合ギヤの同期を行う車両のマニュアル変速装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車(車両)では、限られたエンジンの動力を有効に用いて走行が行われるよう変速装置が装備されている。
【0003】
こうした変速装置のうち、マニュアル変速装置には、変速レバーを操作すると、その操作で指示した増速や減速の変速段の噛合いギヤが選択されて噛合う構造が用いられている。
【0004】
ところで、ギヤ比の違う噛合いギヤへ代えるために、ギヤの周速度が異なるために、ギヤを代える都度、ギヤの周速を同期させることが求められる。そのため、通常、マニュアル変速装置は、両者の周速を同期させるシンクロナイザー機構を採用している。
【0005】
ところが、摩擦式のシンクロ構造は、構造的に複雑であり、また消耗する頻度が高い。
【0006】
そこで、マニュアル変速装置では、モータを用いてギヤの周速を同期させる技術が提案されている。具体的には、カウンタシャフトにモータを設けて、モータでカウンタシャフトを回転させて、ギヤ比の違うギヤの周速を同期させる技術がある(例えば特許文献1を参照)。
【0007】
【特許文献1】
実開平5−22864号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
こうしたモータを設ける構造を採用すると、マニュアル変速装置は大形になりやすい。特にマニュアル変速装置は、自動車の制約されたエンジンルーム内に、エンジンと共に設置されるため、設置が難しくなる。
【0009】
そこで、本発明は、同期させるモータを活用してエンジン側の構造の簡素化が図れるようにして、エンジンルーム内の設置を容易にしたマニュアル変速装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、変速段別の接・断可能な対の噛合いギヤを介して、エンジンの出力軸に直結したインプットシャフトと、車輪へ駆動力を伝えるアウトプットシャフトとをつなげて構成されるギヤ式変速機構のうち、インプットシャフトに第1モータを連結して、同モータにより、噛合いギヤの噛合わせ時、インプットシャフト側の噛合いギヤの周速がアウトプットシャフト側の噛合いギヤの周速と同期する制御を採用して、インプットシャフト側の噛合いギヤがアウトプットシャフト側の噛合いギヤと噛合うまで間に、エンジンが始動されるようにした。
【0011】
これにより、ギヤの周速を制御する第1モータは、エンジンのスタータモータを兼ねるから、エンジンはスタータモータが不要となり、エンジン構造が簡素化され、マニュアル変速装置がエンジンルーム内に収まりやすくなる。
【0012】
請求項2に記載の発明は、上記目的に加え、発進がスムーズに行えるよう、アウトプットシャフトには、該アウトプットシャフトを回転させる第2モータが設け、発進指示を受けると、ギヤ式変速機構のニュートラル位置から、第2モータを作動させる制御を施すようにした。
【0013】
請求項3に記載の発明は、上記目的に加え、スムーズにモータ発進からエンジンによる走行へ移行させるよう、さらに制御手段には、車両の発進および初回の噛合いギヤの噛合いを終了すると、第2モータの作動を停止して、エンジンによる走行に移行させる機能を設定した。
【0014】
請求項4に記載の発明は、上記目的に加え、アイドルストップが行えるよう、さらに制御手段には、車両が停止すると、ギヤ式変速機構をニュートラル位置にして、エンジンの運転を停止させる機能を設定した。
【0015】
請求項5に記載の発明は、上記目的に加え、違和感なく変速が行われるよう、さらに制御手段には、エンジンによる走行中での変速時には、変速レバーで指示された噛合いギヤが相手の噛合いギヤに噛合うまでのニュートラル状態のときそのアウトプットシャフト側のトルク低下を補償するよう第2モータを作動させる機能を設定した。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1ないし図3に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【0017】
図1は自動車(車両)の動力伝達系を示している。図中1は、エンジン、例えば複数の気筒を有するレシプロ式のエンジンを示し、2は同エンジン1の出力部に接続されているマニュアル変速装置を示し、3は自動車の駆動輪(車輪に相当)を示している
マニュアル変速装置2について説明すると、10はギヤ式変速機構である。このギヤ式変速機構10には、例えば前進2段(1速、2速)の選択摺動式の構造が用いてある。すなわち、11はインプットシャフト、12は同インプット11と並行に配置されたアウトプットシャフトである。インプットシャフト11は、エンジン1の出力軸となるクランクシャフト1aの後部端に直結してある。アウトプットシャフト12は、インプットシャフト11の軸心方向に沿って並行に配設してある。このアウトプットシャフト12には、デファレンシャル13を介して駆動輪3が接続してある。インプットシャフト11とアウトプットシャフト12には、所定ギヤ比の変速段ギヤ、例えば1速のギヤ比をなす対の噛合いギヤ15a,15bと2速のギヤ比をなす対の噛合いギヤ16a,16bとが並行に設けてある。例えば所定の間隔で並ぶインプットシャフト11の噛合いギヤ15a,16aは、インプットシャフト11の外周部にスプライン嵌合された共通のスリーブ筒11aに取着されている。この取着によって、インプットシャフト11に対し、噛合いギヤ15a,16aを軸方向に摺動自在に組付けている。またアウトプットシャフト12の噛合いギヤ15b、16bは、噛合いギヤ15a,16aの間隔より広い間隔で、例えばアウトプットシャフト12の両端側に設けてあり、1速の噛合いギヤ15a,15bが噛合うと、2速の噛合いギヤ16a,16bの噛合いが外れ、2速の噛合いギヤ16a,16bが噛合うと、1速の噛合いギヤ15a,15bの噛合いが外れるようにしてある。
【0018】
またインプットシャフト11の周辺には、スリーブ筒11aをインプットプットシャフト11の軸方向に沿って移動させる駆動機構、例えばモータ式の駆動ユニット17(選択手段に相当)が設けてある。このスリーブ筒11aの移動により、各変速段を選択、すなわち噛合いギヤ15aを噛合いギヤ15bと噛合う地点まで移動させたり、噛合いギヤ16aを噛合いギヤ16bと噛合うまで地点まで移動させたり、あるいは双方の噛合いが無いニュートラルの地点まで移動できるようにしてある。
【0019】
インプットシャフト11には、例えばその端部にシンクロ用モータ19(第1モータに相当)が設けてある。このシンクロ用モータ19にて、インプットシャフト11を回転させるようにしている。このシンクロ用モータ19によって、インプットシャフト11を通じ、インプットシャフト11の噛合いギヤ15a,16aに相手ギヤとの同期に必要な回転を与えたり、エンジン1へ始動させるのに必要な駆動力を与えるようにしている。
【0020】
アウトプットシャフト12には、そのアウトプットシャフト12を回転させる発進用モータ20(第2モータに相当)が設けてある。
【0021】
一方、21はECU(制御手段に相当)である。ECU21は、例えばマイクロコンピュータを有して構成してある。このECU21には、運転者が操作する変速レバー24が指し示す変速段信号を出力する例えばゲート式の変速レバー装置22(ゲート23内での変速レバー24のレバー操作により、1速(1)、2速(2)、ニュートラル(N)、リバース(R)の変速指示を行うもの)、アクセルペダル25の開度を検出するアクセルセンサ26、ブレーキペダル27が操作されたか否かを検出するブレーキセンサ28、自動車の車速を検出する車速センサ29、インプットシャフト11の回転数を検出する第1回転数センサ30、アウトプットシャフト12の回転数を検出する第2回転数センサ31が接続してある。またECU21には、つぎのような機能が設定されている。すなわち、
*発進時(例えば変速レバー24が1速(あるいはR)で、車速がゼロのときに、アクセルペダル25が操作されるとき)のとき、ギヤ式変速機構10がニュートラル位置から発進用モータ20を作動させて発進させる機能。
【0022】
*発進直後のとき、駆動ユニット17の作動で、噛合いギヤ15aを変速指示された噛合いギヤ15b(1速)の噛合い位置へ向かわせ、さらにシンクロ用モータ19の作動で、各回転数センサ32,33からの検出信号、予め設定されている変速段のギヤ比に応じた周速比などを用いた演算で求めたシンクロ目標回転数にしたがい噛合いギヤ15aを回転させて、噛合いギヤ15aと15bとをその両者の周速を同期させながら噛合わせる機能。これと同時にインプットシャフト11からクランクシャフト1aへ伝わる駆動力でエンジン1を始動させる機能。
【0023】
*1速変速(初回の変速)の終了後、発進用モータ20の通電を停止(空回り)して、エンジン1を動力としたエンジン走行へ移行させる機能。
【0024】
*1速から2速への増速(又は2速から1速への減速)のとき、噛合いギヤ16b(又は噛合いギヤ15b)の噛合い位置へ、噛合いギヤ16a(噛合いギヤ15a)を向かわせ、噛合いギヤ16a(噛合いギヤ15a)をその周速が噛合いギヤ16b(噛合いギヤ15b)の周速と同期するよう回転させて、2速段の噛合いギヤ16aと16b(1速段の噛合いギヤ15aと15b)を噛合わせる機能。カッコ内は2速から1速への減速の場合。
【0025】
*エンジン走行中における変速のとき(増・減速)、先に述べた噛合わせを実施するとともに、変速レバー24で指示された噛合いギヤ同士の噛合いが行われるまでのニュートラル状態で生ずるアウトプットシャフト12側のトルクの低下を発進用モータ20の作動で補う機能。
【0026】
*停止時、例えばエンジン1が所定の低回転数あるいは自動車が所定の低車速に低下すると、駆動ユニット17の作動で、アウトプットシャフト12をニュートラル位置へ移行させる機能。さらに停止状態が確認される状況、例えばブレーキペダル27が踏込まれた状態で、車速がゼロ、変速レバー24がニュートラル位置の状況にあるとき、エンジン1を停止する機能。
【0027】
*後退のとき、ギヤ式変速機構10がニュートラル状態を維持したまま、発進用モータ20を逆転させて、自動車を後退させる機能。
【0028】
これら機能をもつマニュアル変速装置2の作用を説明すると、自動車が停車中は、図1に示されるようにギヤ式変速機構10は、1速の噛合いギヤ15a,15b、2速の噛合いギヤ16a,16bを切り離したニュートラ位置で待機している。このとき、エンジン1が停止しているとする。
【0029】
ここで、運転者は、自動車を発進させるべく、変速レバー24をニュートラル位置(N)から1速(1)のポジションへ操作して、アクセルペダル25を踏み込むと、発進用モータ20が作動して、自動車を発進させる。
【0030】
このときの車速が上昇していく途中、シンクロ用モータ19の作動により、噛合いギヤ15aは、噛合いギヤ15bと同期する周速に制御される。と同時に駆動ユニット17の作動により、噛合いギヤ15bの噛合い位置へ導かれる。すると、図2に示されるようにインプットシャフト11側の噛合いギヤ15aとアウトプットシャフト12側の噛合いギヤ15bとが、同期したまま噛合う。これにより、1速の変速が行われる。このとき、シンクロ用モータ19の駆動力によってエンジン1が始動される。
【0031】
1速の変速終了後、発進用モータ20は停止し、エンジン1を動力としたエンジン運転による1速走行に切換わる。
【0032】
その後、運転者が2速に変速操作(増速)すると、駆動ユニット17の作動により、噛合いギヤ15bから噛合いギヤ15aが外れ、2速の噛合いギヤ16aを2速の噛合いギヤ16bへ導く。またシンクロ用モータ19の作動により、2速の噛合いギヤ16aは、2速のギヤ比に応じた周速比で駆動される。これにより、図3に示されるように2速の噛合いギヤ16aと噛合いギヤ16bとが同期したまま噛合う。また変速の開始から噛合いギヤ16a,16bの噛合うまでのニュートラル状態の間、発進用モータ20が作動し、噛合いギヤ15a,15bが外れることにより生ずるトルクの低下を補う。
【0033】
こうした変速動作は、2速から1速へ変速操作(減速)するときも、同様に行われる。
【0034】
続いて、運転者が、停車するまでブレーキ操作するとする。すると、例えば車速あるいはエンジン回転数が所定の値まで低下する時点で、駆動ユニット17が作動し、現在、噛合っているギヤを外して、ニュートラル位置へ位置決める。続いて、ブレーキペダル27を踏込んだ状態のまま、車速がゼロ、変速レバー24がニュートラル位置に操作されたら、エンジン1の運転を停止する。つまり、停止中は、エンジン1のアイドリングストップが行われる。このアイドリングストップは、先に述べた発進操作を開始するまで続く。
【0035】
なお、変速レバー24をリバースに操作すれば、図1に示すようにギヤ式変速機構10がニュートラル状態のまま、発進用モータ20が逆転方向へ作動して、自動車を後退させる。
【0036】
このようにエンジン1につながるインプットシャフト11にシンクロ用モータ19を設ける構造により、シンクロ用モータ19は、噛合いギヤ15a,15b,16a,16bの周速を同期させるだけでなく、エンジン1を始動させるというスタータの働きも兼ねる。
【0037】
それ故、エンジン1は、スタータモータが不要となり、そのエンジン1の本体が簡素化され、エンジン1とマニュアル変速装置2とで形成される動力ユニットの小形化が図れる。よって、制約された自動車のエンジンルーム内に、モータシンクロ式のマニュアル変速装置2を容易に収めることができる。
【0038】
しかも、エンジン1の動力伝達を断った状態から発進用モータ20の動力で発進させる構造により、エンジン1に負担をかけずに、発進がスムーズに行える。
【0039】
そのうえ、発進および初回の噛合いギヤの噛合いが終了すると、発進用モータ20を停止して、エンジン1の動力による走行へ移行させるようにしてあるので、スムーズにモータ発進からエンジン走行へ移行させることができる。
【0040】
また自動車が停止すると、ギヤ式変速機構10をニュートラル位置にし、エンジン1を停止させる構造を採用したので、容易にアイドルストップができる。
【0041】
さらにエンジン走行中の変速時におけるトルクの抜けを発進用モータ20の作動によって補償する構造としてあるので、違和感なく変速が進み、良好な自動車の走行が確保できる。
【0042】
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば一実施形態では、2段変速の変速装置を挙げたが、それ以上の変速段を有する変装置に本発明を適用してもよい。また一実施形態では、本発明を選択摺動式変速機構に適用した例を挙げたが、これに限らず、常時噛合い式変速機構を用いた変速装置に本発明を適用しても構わない。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1の発明によれば、ギヤの周速を制御する第1モータは、エンジンのスタータモータを兼ねるから、エンジンはスタータモータが不要となる。
【0044】
それ故、エンジンとマニュアル変速装置とで形成される動力ユニットの小形化が図れ、マニュアル変速装置をエンジンルーム内に収まりやすくすることができる。
【0045】
請求項2の発明によれば、さらにエンジンに負担をかけずに、発進をスムーズに行わせることができるといった効果を奏する。
【0046】
請求項3の発明によれば、さらにスムーズにモータ発進からエンジンによる走行へ切換えることができるといった効果を奏する。
【0047】
請求項4の発明によれば、さらに容易にアイドルストップの制御ができるといった効果を奏する。
【0048】
請求項5の発明によれば、さらにエンジン走行中の変速時のトルク抜けを補償できるので、違和感なく変速を進ませることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両のマニュアル変速装置の構成を示す断面図。
【図2】同装置の1速に変速された状態を示す断面図。
【図3】同じく2速に変速された状態を示す断面図。
【符号の説明】
1…エンジン
1a…クランクシャフト(出力軸)
10…ギヤ式変速機構
11…インプットシャフト
12…アウトプットシャフト
15a,15b,16a,16b…噛合いギヤ
17…駆動ユニット(選択手段)
19…シンクロ用モータ(第1モータ)
20…発進用モータ(第2モータ)
21…ECU(制御手段)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a manual transmission device for a vehicle that synchronizes meshing gears of gears with a motor.
[0002]
[Prior art]
An automobile (vehicle) is equipped with a transmission so that traveling can be performed by effectively using limited engine power.
[0003]
Among such transmissions, the manual transmission has a structure in which when the shift lever is operated, the meshing gear of the speed increasing or decelerating speed designated by the operation is selected and meshed.
[0004]
By the way, in order to change to a meshing gear having a different gear ratio, the peripheral speed of the gear is different. Therefore, it is required to synchronize the peripheral speed of the gear every time the gear is changed. Therefore, the manual transmission normally employs a synchronizer mechanism that synchronizes the peripheral speeds of the two.
[0005]
However, the friction-type synchro structure is structurally complicated and frequently consumed.
[0006]
Therefore, a technique for synchronizing the peripheral speed of a gear using a motor has been proposed for a manual transmission. Specifically, there is a technique in which a counter shaft is provided with a motor and the counter shaft is rotated by the motor to synchronize the peripheral speeds of gears having different gear ratios (see, for example, Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 5-22864
[Problems to be solved by the invention]
If such a structure in which a motor is provided is employed, the manual transmission device tends to be large. In particular, the manual transmission is difficult to install because it is installed together with the engine in a restricted engine room of the automobile.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides a manual transmission that facilitates installation in an engine room by utilizing a motor to be synchronized to simplify the structure on the engine side.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is directed to an input shaft directly connected to the output shaft of the engine and a driving force to the wheels via a pair of meshing gears that can be connected / disengaged according to each gear. Of the gear-type speed change mechanism that is connected to the output shaft to transmit, the first motor is connected to the input shaft, and when the meshing gear meshes with the input shaft, the peripheral speed of the meshing gear on the input shaft side Employs a control that synchronizes with the peripheral speed of the meshing gear on the output shaft side, so that the engine is started before the meshing gear on the input shaft side meshes with the meshing gear on the output shaft side. .
[0011]
As a result, the first motor that controls the peripheral speed of the gear also serves as the starter motor of the engine. Therefore, the engine does not require a starter motor, the engine structure is simplified, and the manual transmission is easily accommodated in the engine room.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the above object, the output shaft is provided with a second motor for rotating the output shaft so that the start can be smoothly performed. From the position, control for operating the second motor is performed.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in addition to the above-described object, the control means further includes a first control unit that completes the start of the vehicle and the first meshing gear so as to smoothly shift from the motor start to the engine running. The function to stop the operation of 2 motors and shift to running by the engine was set.
[0014]
In addition to the above-mentioned object, the invention according to claim 4 sets the function of stopping the engine operation by setting the gear-type transmission mechanism to the neutral position when the vehicle stops, so that the idle stop can be performed. did.
[0015]
According to the fifth aspect of the present invention, in addition to the above-described object, the control means further includes a gear that is instructed by the speed change lever at the time of gear shifting while the engine is running so that gear shifting can be performed without a sense of incongruity. A function was set to operate the second motor so as to compensate for the torque drop on the output shaft side when in a neutral state until it meshes with a large gear.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS.
[0017]
FIG. 1 shows a power transmission system of an automobile (vehicle). In the figure, reference numeral 1 denotes an engine, for example, a reciprocating engine having a plurality of cylinders, 2 denotes a manual transmission connected to the output portion of the engine 1, and 3 denotes driving wheels (corresponding to wheels) of an automobile. When the manual transmission device 2 is shown, 10 is a gear-type transmission mechanism. The gear type speed change mechanism 10 uses, for example, a selective sliding type structure with two forward speeds (first speed, second speed). That is, 11 is an input shaft, and 12 is an output shaft arranged in parallel with the input 11. The input shaft 11 is directly connected to the rear end of the crankshaft 1 a serving as the output shaft of the engine 1. The output shaft 12 is arranged in parallel along the axial direction of the input shaft 11. Drive wheels 3 are connected to the output shaft 12 via a differential 13. The input shaft 11 and the output shaft 12 are provided with gears having a predetermined gear ratio, for example, a pair of meshing gears 15a, 15b having a first gear ratio and a pair of meshing gears 16a, 16b having a second gear ratio. Are provided in parallel. For example, the meshing gears 15 a and 16 a of the input shaft 11 arranged at a predetermined interval are attached to a common sleeve cylinder 11 a that is spline-fitted to the outer periphery of the input shaft 11. By this attachment, the meshing gears 15a and 16a are assembled to the input shaft 11 so as to be slidable in the axial direction. Further, the meshing gears 15b, 16b of the output shaft 12 are provided at intervals wider than the meshing gears 15a, 16a, for example, at both ends of the output shaft 12. When the second gear meshing gears 16a and 16b are disengaged and the second gear meshing gears 16a and 16b are meshed, the first gear meshing gears 15a and 15b are disengaged.
[0018]
In the vicinity of the input shaft 11, a drive mechanism for moving the sleeve cylinder 11 a along the axial direction of the input put shaft 11, for example, a motor-type drive unit 17 (corresponding to a selection unit) is provided. By this movement of the sleeve cylinder 11a, each gear is selected, that is, the meshing gear 15a is moved to a point where it meshes with the meshing gear 15b, or the meshing gear 16a is moved to a point until it meshes with the meshing gear 16b. Or move to a neutral point where there is no engagement between the two.
[0019]
The input shaft 11 is provided with, for example, a synchro motor 19 (corresponding to a first motor) at its end. The input motor 11 is rotated by the synchro motor 19. By this synchro motor 19, through the input shaft 11, the meshing gears 15 a and 16 a of the input shaft 11 are given a rotation necessary for synchronization with the counterpart gear and a driving force necessary for starting the engine 1 is given. I have to.
[0020]
The output shaft 12 is provided with a starting motor 20 (corresponding to a second motor) that rotates the output shaft 12.
[0021]
On the other hand, 21 is an ECU (corresponding to a control means). The ECU 21 has a microcomputer, for example. The ECU 21 outputs, for example, a gate-type shift lever device 22 that outputs a shift stage signal indicated by the shift lever 24 operated by the driver (the first speed (1), 2 by the lever operation of the shift lever 24 in the gate 23). Speed (2), neutral (N), reverse (R) to give a shift instruction), an accelerator sensor 26 for detecting the opening degree of the accelerator pedal 25, and a brake sensor 28 for detecting whether or not the brake pedal 27 is operated. A vehicle speed sensor 29 for detecting the vehicle speed of the automobile, a first rotation speed sensor 30 for detecting the rotation speed of the input shaft 11, and a second rotation speed sensor 31 for detecting the rotation speed of the output shaft 12 are connected. The ECU 21 is set with the following functions. That is,
* When starting (for example, when the shift lever 24 is at the first speed (or R), the vehicle speed is zero, and the accelerator pedal 25 is operated), the gear-type speed change mechanism 10 starts the starter motor 20 from the neutral position. The function to start by operating.
[0022]
* Immediately after the start, the drive unit 17 operates to move the meshing gear 15a to the meshing position of the meshing gear 15b (first gear) instructed to shift, and the sync motor 19 operates to rotate each rotation speed. The meshing gear 15a is rotated according to the synchro target rotational speed obtained by calculation using a detection signal from the sensors 32, 33, a peripheral speed ratio according to a preset gear ratio of the gear position, and the meshing is performed. A function of meshing the gears 15a and 15b while synchronizing their peripheral speeds. At the same time, the function of starting the engine 1 with the driving force transmitted from the input shaft 11 to the crankshaft 1a.
[0023]
* A function of stopping the energization of the starting motor 20 after the end of the first speed shift (the first shift) and shifting to the engine running using the engine 1 as power.
[0024]
* When the speed is increased from the 1st speed to the 2nd speed (or when the speed is decreased from the 2nd speed to the 1st speed), the meshing gear 16a (meshing gear 15a) is moved to the meshing position of the meshing gear 16b (or the meshing gear 15b). ) And the meshing gear 16a (meshing gear 15a) is rotated so that its peripheral speed is synchronized with the circumferential speed of the meshing gear 16b (meshing gear 15b). A function of meshing 16b (first gear meshing gears 15a and 15b). Figures in parentheses are for deceleration from 2nd gear to 1st gear.
[0025]
* Output shaft generated in a neutral state until the meshing gears instructed by the gearshift lever 24 are engaged at the time of shifting (increasing / decelerating) while the engine is running A function that compensates for a decrease in torque on the 12 side by the operation of the starting motor 20.
[0026]
* When stopping, for example, when the engine 1 is reduced to a predetermined low speed or the vehicle is reduced to a predetermined low vehicle speed, the drive unit 17 is operated to shift the output shaft 12 to the neutral position. Further, a function of stopping the engine 1 when the stop state is confirmed, for example, when the brake pedal 27 is depressed and the vehicle speed is zero and the shift lever 24 is in the neutral position.
[0027]
* A function of reversing the vehicle by reversing the starting motor 20 while the gear-type speed change mechanism 10 maintains the neutral state at the time of reverse.
[0028]
The operation of the manual transmission 2 having these functions will be described. When the automobile is stopped, the gear-type transmission mechanism 10 has the first-speed meshing gears 15a and 15b and the second-speed meshing gear as shown in FIG. Waiting at the neutral position where 16a and 16b are separated. At this time, it is assumed that the engine 1 is stopped.
[0029]
Here, when the driver operates the shift lever 24 from the neutral position (N) to the first speed (1) position and depresses the accelerator pedal 25 in order to start the vehicle, the starting motor 20 is activated. Start the car.
[0030]
While the vehicle speed at this time is increasing, the meshing gear 15a is controlled to a peripheral speed synchronized with the meshing gear 15b by the operation of the synchro motor 19. At the same time, the operation of the drive unit 17 leads to the meshing position of the meshing gear 15b. Then, as shown in FIG. 2, the meshing gear 15a on the input shaft 11 side and the meshing gear 15b on the output shaft 12 side mesh with each other while being synchronized. As a result, a first speed shift is performed. At this time, the engine 1 is started by the driving force of the synchronization motor 19.
[0031]
After the completion of the first speed shift, the starting motor 20 stops and switches to the first speed running by the engine operation using the engine 1 as power.
[0032]
Thereafter, when the driver performs a speed change operation (increase) to the second speed, the driving unit 17 operates to disengage the meshing gear 15a from the meshing gear 15b, and the second gear meshing gear 16a is changed to the second gear meshing gear 16b. Lead to. Further, by the operation of the synchro motor 19, the second gear meshing gear 16a is driven at a peripheral speed ratio corresponding to the gear ratio of the second gear. As a result, as shown in FIG. 3, the second-speed meshing gear 16a and the meshing gear 16b mesh with each other while being synchronized. Further, during the neutral state from the start of shifting to the meshing of the meshing gears 16a and 16b, the starting motor 20 operates to compensate for the torque drop caused by the disengagement of the meshing gears 15a and 15b.
[0033]
Such a shift operation is performed in the same manner when a shift operation (deceleration) is performed from the second speed to the first speed.
[0034]
Subsequently, it is assumed that the driver performs a brake operation until the vehicle stops. Then, for example, when the vehicle speed or the engine speed is reduced to a predetermined value, the drive unit 17 is operated, and the currently engaged gear is removed and positioned to the neutral position. Subsequently, when the vehicle speed is zero and the shift lever 24 is operated to the neutral position while the brake pedal 27 is depressed, the operation of the engine 1 is stopped. That is, idling stop of the engine 1 is performed during the stop. This idling stop continues until the start operation described above is started.
[0035]
If the speed change lever 24 is operated in reverse, the starting motor 20 operates in the reverse direction while the gear type speed change mechanism 10 remains in the neutral state as shown in FIG.
[0036]
With the structure in which the sync motor 19 is provided on the input shaft 11 connected to the engine 1 in this way, the sync motor 19 not only synchronizes the peripheral speeds of the meshing gears 15a, 15b, 16a, 16b, but also starts the engine 1. It also serves as a starter to let you.
[0037]
Therefore, the engine 1 does not require a starter motor, the main body of the engine 1 is simplified, and the power unit formed by the engine 1 and the manual transmission 2 can be miniaturized. Therefore, the motor-synchronized manual transmission 2 can be easily accommodated in the restricted engine room of the automobile.
[0038]
In addition, the structure in which the engine 1 is started with the power of the starting motor 20 from a state where the power transmission of the engine 1 is cut off can smoothly start the engine 1 without imposing a burden.
[0039]
In addition, when the start and the engagement of the first meshing gear are completed, the start motor 20 is stopped and shifted to the travel by the power of the engine 1, so that the transition from the motor start to the engine travel is smoothly performed. be able to.
[0040]
Further, when the vehicle stops, the gear type speed change mechanism 10 is set to the neutral position and the engine 1 is stopped, so that the idle stop can be easily performed.
[0041]
Furthermore, since the torque is compensated for by the operation of the starting motor 20 during the shifting of the engine while the engine is running, the shifting proceeds without a sense of incongruity, and good driving of the vehicle can be ensured.
[0042]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in one embodiment, a two-speed transmission has been described. However, the present invention may be applied to a transmission having more gears. In one embodiment, an example in which the present invention is applied to a selective sliding transmission mechanism has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to a transmission using a constant mesh transmission mechanism. .
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the first motor that controls the peripheral speed of the gear also serves as the starter motor of the engine, so that the engine does not require a starter motor.
[0044]
Therefore, the size of the power unit formed by the engine and the manual transmission can be reduced, and the manual transmission can be easily accommodated in the engine room.
[0045]
According to the second aspect of the present invention, there is an effect that it is possible to start the vehicle smoothly without imposing a burden on the engine.
[0046]
According to the invention of claim 3, there is an effect that it is possible to more smoothly switch from motor start to engine run.
[0047]
According to the invention of claim 4, there is an effect that the idle stop can be controlled more easily.
[0048]
According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to compensate for torque loss at the time of shifting while the engine is running, so that it is possible to advance the shifting without a sense of incongruity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a vehicle manual transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing a state in which the apparatus is shifted to a first speed.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state where the gear is shifted to the second speed.
[Explanation of symbols]
1 ... Engine 1a ... Crankshaft (output shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Gear type transmission mechanism 11 ... Input shaft 12 ... Output shaft 15a, 15b, 16a, 16b ... Meshing gear 17 ... Drive unit (selection means)
19 ... Synchro motor (first motor)
20 ... Starting motor (second motor)
21 ... ECU (control means).

Claims (5)

変速段別の接・断可能な対の噛合いギヤを介して、エンジンの出力軸に直結されたインプットシャフトと、車輪へ駆動力を伝えるアウトプットシャフトとをつなげて構成されるギヤ式変速機構と、
変速レバーで指示される変速段の噛合いギヤを選択して噛合わせる選択手段と、
前記インプットシャフトに連結され、該インプットシャフトを回転させる第1モータと、
前記噛合いギヤの噛合わせ時、インプットシャフト側の噛合いギヤの周速がアウトプットシャフト側の噛合いギヤの周速と同期するように前記第1モータを作動させる制御手段とを備え、
前記インプットシャフト側の噛合いギヤが前記アウトプットシャフト側の噛合いギヤに対して同期されるとき、前記エンジンが前記インプットシャフトを伝わる駆動力で始動されるようにしてある
ことを特徴とする車両のマニュアル変速装置。
A gear-type transmission mechanism configured by connecting an input shaft directly connected to the output shaft of the engine and an output shaft for transmitting driving force to the wheels via a pair of meshing gears that can be connected / disengaged according to gears. ,
Selection means for selecting and meshing the meshing gear of the gear stage instructed by the transmission lever;
A first motor coupled to the input shaft for rotating the input shaft;
When meshing of the meshing gears, and a control means for actuating said first motor so as to synchronize with the peripheral speed of the meshing gears of the peripheral speed there out output shaft side of the input shaft side of the meshing gears,
When the meshing gear on the input shaft side is synchronized with the meshing gear on the output shaft side, the engine is started with a driving force transmitted through the input shaft. Manual transmission.
前記アウトプットシャフトには、該アウトプットシャフトを回転させる第2モータが設けられ、
前記制御手段には、さらに、発進指示を受けると、前記ギヤ式変速機構のニュートラル位置から、前記第2モータを作動させて、車両を発進させる機能が設定してある
ことを特徴とする請求項1に記載の車両のマニュアル変速装置。
The output shaft is provided with a second motor for rotating the output shaft,
The control means further has a function of starting the vehicle by operating the second motor from a neutral position of the gear-type transmission mechanism when a start instruction is received. A manual transmission for a vehicle according to 1.
前記制御手段には、さらに、車両の発進および初回の噛合いギヤの噛合いを終了すると、前記第2モータの作動を停止して、エンジンによる走行に移行させる機能が設定してある
ことを特徴とする請求項2に記載の車両のマニュアル変速装置。
The control means further has a function of stopping the operation of the second motor and shifting to running by the engine when the vehicle starts and the first meshing gear meshes. The manual transmission device for a vehicle according to claim 2.
前記制御手段には、さらに、車両が停止すると、前記ギヤ式変速機構をニュートラル位置にして、エンジンの運転を停止させる機能が設定してある
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の車両のマニュアル変速装置。
4. The control means according to claim 2, further comprising a function for stopping the operation of the engine by setting the gear-type transmission mechanism to a neutral position when the vehicle stops. Vehicle manual transmission.
前記制御手段には、さらに、前記エンジンによる走行中での変速時には、変速レバーで指示された噛合いギヤが相手の噛合いギヤに噛合うまでのニュートラル状態におけるアウトプットシャフト側のトルク低下を補償するように前記第2モータを作動させる機能が設定してある
ことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の車両のマニュアル変速装置。
The control means further compensates for a decrease in torque on the output shaft side in a neutral state until the meshing gear instructed by the gearshift lever meshes with the mating gearing gear during gear shifting by the engine. The vehicle manual transmission according to claim 3 or 4, wherein a function for operating the second motor is set as described above.
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