卡合装置及动力传递装置的制造方法_2

文档序号:9401648阅读:来源:国知局
12在与结合件11的卡合方向上移动时,复位弹簧16对应于套筒12的轴线方向上的移动而收缩,并在释放方向上发挥施力。通过该施力,从而套筒12在致动器15所施加的推力消失时在释放方向上返回轴向上的位置。
[0040]ECU40为根据车辆内的各种传感器类部件的信息而实施车辆各部的控制的控制装置。特别地,本实施方式的ECU40对致动器15的推力进行控制,并对套筒12的轴向位置进行调节,从而实施套筒12与结合件11的卡合动作及释放动作。此外,ECU40在实施卡合动作及释放动作时,以使结合件11的旋转方向成为单向离合器14的空转方向的方式来实施电动发电机MG的旋转控制。
[0041 ] 在此,ECU40为以物理性地包含CPU (Central Processing Unit:中央处理单元)、RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)、ROM (Read Only Memory:只读存储器)及接口等的众所周知的微型计算机为主体的电子电路。上述的ECU40的各功能通过如下方式而实现,即,将被保持在ROM中的应用程序加载到RAM中并通过CPU来执行,并在CPU的控制的基础上使车辆内的各种装置进行动作,并且实施RAM或ROM中的数据的读出及写入。
[0042]另外,在本实施方式中,电动发电机MG、致动器15、复位弹簧16及ECU40作为对结合件11的旋转及套筒12的轴向移动进行控制的控制单元而发挥功能。
[0043]此外,在卡合装置10中,在结合件11与电动发电机MG的旋转轴30联动而旋转的情况下,电动发电机MG的旋转转矩经由结合件11、套筒12、轴套13以及单向离合器14而被传递至基体32上。S卩,在本实施方式中,在结合件11与套筒12的卡合时,基体32作为接收从结合件11侧的动力输送部(电动发电机MG)被传递过来的动力的动力接收部而发挥功能。
[0044]接下来,参照图2?5对第一实施方式所涉及的卡合装置10的动作进行说明。
[0045]首先,参照图2、3,对通过第一实施方式所涉及的卡合装置10而实施的卡合控制处理进行说明。图2为通过第一实施方式所涉及的卡合装置而被实施的卡合控制处理的流程图,图3为通过第一实施方式所涉及的卡合装置而被实施的卡合控制处理的时序图。如图2所示的流程图的处理通过E⑶40来实施。
[0046]在图3的时序图中,(a)表示卡合要求的有无,(b)表示致动器15的推力,(c)表示套筒12及轴套13的转速,(d)表示套筒12的行程量,(e)表示结合件11的转速,(f)表示电动发电机MG(在图中只用MG来标记)的反作用力转矩,(9)为犬牙式制动器(结合件11及套筒12的卡合部分)的反作用力转矩。在图3中,卡合要求为O时表示没有该要求,而在向正方向上升时表示有要求。在图3中,在结合件11、套筒12、轴套13的转速处于O的下方时,表示电动发电机MG的成为负旋转方向并在单向离合器14的空转方向上旋转。在图3中,套筒12的行程量在O以下时,表示处于与结合件11非卡合的状态,且越是向正方向转换,则套筒12越是向卡合方向移动,从而与结合件11的卡合部分越增加。在图3中,利用实线来表示本实施方式所涉及的卡合装置10中的卡合动作时的各值的时间推移,作为比较例而利用双点划线来表示不具有单向离合器14的结构中的卡合动作时的各值的时间推移。
[0047]以下,沿着图2的流程图对卡合控制处理进行说明。在步骤SlOl中,确认是否具有卡合要求。ECU40例如能够根据车辆内的各种传感器类部件的信息来决定是否实施卡合装置10的卡合,并在实施卡合的情况下,使卡合要求的标记上升。在具有卡合要求的情况下,进入步骤S102,在没有卡合要求的情况下结束本控制流程。在图3的时序图中,如图3的(a)所示,在时刻Tl之后产生卡合要求。
[0048]在步骤S102中,实施由电动发电机MG进行的单向离合器(之后也标记为“0WC”)14的空转方向控制。电动发电机MG实施将旋转变更为朝向单向离合器14的空转方向、即负旋转方向的控制,并以结合件11的转速成为预定的负转速的方式进行控制(也将该控制记载为“负旋转控制”)。当电动发电机MG及结合件11的转速成为预定的负转速时,维持该转速。当步骤S102的处理结束时,进入步骤S103。
[0049]在图3的时序图中,在时刻Tl,开始步骤S102的负旋转控制,如图3的(e)所示,结合件11的转速开始向负旋转方向转换。而且,在时刻T2,结合件11的转速达到预定的负转速,在T2之后,维持该转速。
[0050]在步骤S103中,实施致动器15的推力产生控制。致动器15实施产生使套筒12向卡合方向移动的推力的控制。通过该推力产生控制,套筒12向卡合方向移动,并开始与结合件11的卡合。
[0051]在图3的时序图中,在时刻T2,开始致动器15的推力产生控制,从而开始套筒12的与结合件11的卡合动作。在图3的(b)中如实线所示,在时刻T2之后,致动器15的推力逐渐增大。根据该控制,如图3的(d)所示,套筒12的行程量也增大。由于在时刻T2之后,套筒12开始与结合件11卡合,因此套筒12从结合件11接收旋转转矩。该旋转转矩为负旋转方向。
[0052]在此,如图3中双点划线所示,考虑作为比较例的不具有单向离合器14的结构的情况下的举动。在套筒12与基体32之间不具有单向离合器14的情况下,套筒12及轴套13的围绕旋转轴30的旋转被限制。该情况下,由于在时刻T2处套筒12开始与结合件11卡合,从而即使负方向的旋转转矩从结合件11被传递过来套筒12也不能在负方向上旋转,因此,如图3的(c)中双点划线所示,套筒12的转速保持为O而不发生变化。因此,如图3的(g)中双点划线所示,在时刻T2的卡合动作开始时,在结合件11及套筒12 (犬牙式制动器)的卡合部分上,相对于结合件11的旋转转矩的反作用力转矩朝向负方向而发生。由此,如图3的(e)中双点划线所示,在时刻T2,结合件11的旋转也被停止。此外,此时,由于向犬牙式制动器施加反作用力转矩,因此为了抵抗因该反作用力转矩而在接触齿面间产生的摩擦力而需要将套筒12推入结合件11侧,因此如图3的(b)中双点划线所示,致动器15的推力需要为比较大的值。
[0053]另一方面,在本实施方式的卡合装置10中,如以上所述,在套筒12与基体32之间配置有单向离合器14,该单向离合器14以在电动发电机MG的负旋转方向上空转的方式而设置。因此,如图3的(c)、(e)中实线所示,在时刻T2之后,套筒12通过接收来自结合件11的旋转转矩而与结合件11 一体旋转,以与结合件11相同的预定的负转速进行旋转。
[0054]在本实施方式的卡合装置10中,由于在卡合动作的期间,套筒12与结合件11 一体旋转,因此如图3的(g)中实线所示,作为套筒12与结合件11的卡合部分,套筒12的犬牙齿12a与结合件11的犬牙齿Ila的齿面间未产生反作用力转矩,为实施动力传递。因此,与现有的在结合件11与套筒12之间存在转速之差的状态下实施卡合动作的情况相比较,在套筒12的犬牙齿12a与结合件11的犬牙齿Ila的齿面间所产生的摩擦力大幅度减小的状态下实施卡合动作。由于齿面间的摩擦力的影响变小,因此如图3的(b)中实线所示,能够将卡合时所需要的致动器推力设定为与现有技术相比而较小,从而能够使致动器15小型化。
[0055]返回图2,在步骤S104中,确认套筒12与结合件11的卡合是否结束。卡合结束的判断例如能够对套筒12的行程量进行计测,从而将该行程量达到了预定量的情况作为判断基准。根据步骤S104的判断的结果,在卡合结束了的情况下,进入步骤S105,在卡合未结束的情况下,返回步骤S103,接着,继续致动器15的推力产生控制以及套筒12的朝向卡合方向的移动。
[0056]在步骤S105中,实施由电动发电机MG进行的单向离合器14的啮合旋转方向控制。电动发电机MG实施将旋转变更为单向离合器14的啮合方向即正旋转方向的控制,并以结合件的转速成为O的方式进行控制。当步骤S105的处理结束时,结束本控制流程。
[0057]在图3的时序图中,在时刻T3处,套筒12的行程量达到预定量,从而判断为卡合动作已结束。而且,在时刻T3之后,开始步骤S105的啮合旋转方向控制。如图3的(e)中实线所示,在时刻T3,结合件11的转速开始向正旋转方向转换,在时刻T4达到0,T4之后停止结合件11的旋转。此外,如图3的(c)所示,根据该结合件11的旋转控制,与结合件
11一体旋转的套筒12及轴套13也在时刻T3开始向正旋转方向转换,在时刻T4停止旋转。在时刻T4,结合件11与套筒12及轴套13的同步旋转结束。
[0058]而且,如图3的(f)、(g)所示,在卡合结束后的从时刻T4至T5之间,实施从电动发电机MG朝向犬牙式制动器的反作用力转矩的更换。反作用力转矩的更换,能够通过例如以去除电动发电机MG的反作用力转矩的方式对电动发电机MG进行驱动控制而实施。如此,本实施方式的卡合装置10在确保套筒12与结合件11之间具有足够的啮合长度后实施转矩传递。
[0059]接下来,参照图4、5,对通过第一实施方式所涉及的卡合装置而被实施的释放控制处理进行说明。图4为通过第一实施方式所涉及的卡合装置而被实施的释放控制处理的流程图,图5为通过第一实施方式所涉及的卡合装置而被实施的释放控制处理的时序图。图4所示的流程图的处理通过E⑶40而被实施。
[0060]在图5的时序图中,(a)表示释放要求的有无。在图5中,表示在释放要求为O时没有该要求,而在向正方向竖起时具有要求。另外,图5的时序图的其他的项目,由于与图3的时序图相同而省略说明。
[0061]以下,沿着图4的流程图对释放控制进行说明。在步骤S201中,确认是否具有释放要求。例如,ECU40能够根据车辆内的各种传感器类的信息来决定是否实施卡合装置10的释放,并在实施释放的情况下使释放要求的标记上升。在具有释放要求的情况下进入步骤S202,在没有释放要求的情况
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