同步卡合装置的控制装置制造方法

同步卡合装置的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种同步卡合装置的控制装置，在同步卡合装置产生齿轮噪声时能够更恰当地判断损伤的程度。在通过致动器（6）进行驱动的同步套筒（60）根据变速请求而从释放位置向卡合位置移动时，计算出在同步完毕位置以后的行程位置处输入旋转（N1）与输出旋转（N0）之间的旋转差（Nd），在该旋转差（Nd）在预定的阈值（Nth）以上的情况下，根据该旋转差（Nd）计算出损伤判定指数（D）。并且，在按每个变速档累计的损伤判定指数（D）的累计值（Ds）在预定的阈值（Dth）以上的情况下，进行禁止与该累计值（Ds）对应的变速档的卡合动作的控制。
【专利说明】同步卡合装置的控制装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及变速器所具备的同步卡合装置的控制装置，具体而言，涉及在同步卡 合装置产生齿轮噪声的情况下能够检测出其损伤的程度的控制装置。
【背景技术】
[0002]作为安装于车辆等中的变速器，有一种有级式的变速器，其具备:输入轴，其用于 输入原动机等驱动源的驱动力；输出轴，其与输入轴平行地配置；输入齿轮(变速齿轮)，其 设置在输入轴上，并传递该输入轴的旋转；以及输出齿轮(变速齿轮)，其设置在输出轴上， 并与输入齿轮中的某一个啮合。并且，在这种变速器中，有的具有同步卡合装置(同步装 置)，该同步卡合装置用于进行卡合使输入齿轮或输出齿轮的旋转与输入轴或输出轴的旋 转同步。该同步卡合装置具有能够在卡合位置与释放位置之间沿轴向往复移动的同步套 筒，所述卡合位置为输入齿轮或输出齿轮与输入轴或输出轴卡合的位置，所述释放位置为 使所述卡合释放的位置。
[0003]在上述这样的同步卡合装置中，由于同步器闭锁环的功能降低，即使在同步套筒 的行程位置成为按理同步卡合动作完毕的位置的时刻，同步卡合动作仍未完毕而在输入侧 的转速与输出侧的转速之间产生旋转差。当就在该状态下同步套筒的接合齿的末端部与变 速齿轮的接合齿的末端部接触时，由于相对旋转而成为在它们之间产生金属摩擦声或接触 声等异响的状态。在本说明书中，称产生这种异响的状态为齿轮噪声状态。当在该齿轮噪 声状态下继续反复地进行同步卡合动作时，最终有可能导致同步卡合装置的各部(变速叉、 变速齿轮的接合齿或毂套等)破损。
[0004]因此，以往，根据与同步套筒的行程位置相应的旋转差量进行有无齿轮噪声的判 定。即，在专利文献I所述的变速控制装置中，在检测到套筒到达了与空转齿轮开始啮合的 啮合开始位置的时刻，当输入轴与输出轴的相对转速未在判定为同步完毕的同步判定值以 内的情况下，判定为产生齿轮噪声。此外，在专利文献2所述的变速控制装置中，在输入转 速与输出转速的相对转速在预定值以上、且套筒的移位量在预定值以上时，判定为产生了 齿轮噪声。
[0005]并且，在专利文献1、2所述的现有技术中，谋求用于在齿轮噪声的判定后和判定 中避免同步卡合装置的机械结构产生进一步的损伤的对策。即，在专利文献I所述的变速 控制装置中，不立即禁止使用产生了齿轮噪声的变速档，改变卡合动作的控制方法从而在 抑制齿轮噪声的同时进行使用，减轻变速器产生的破坏。此外，在专利文献2所述的变速控 制装置中，在判定为在特定的变速档产生了预定次数以上的齿轮噪声时，将该变速档认定 为齿轮噪声变速档，放开齿轮噪声变速档地进行变速控制。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献1:日本特开2006-153235号公报
[0008]专利文献2:日本特开2002-71005号公报
【发明内容】

[0009]但是，如上述现有技术那样，根据与套筒的行程相应的旋转差而仅判定有无产生 齿轮噪声，对齿轮噪声产生次数进行计数，在该产生次数达到预定次数以上时，禁止使用相 应的齿轮，在采用这样等的措施的方法中，无法判断同步卡合装置和同步叉受到的损伤的 程度(破坏的大小)。因此，有可能禁止使用实际上损伤程度小而能够使用的齿轮，或者与之 相反地允许使用损伤程度大而不应使用的齿轮。此外，有可能判断为需要更换无需更换的 相关部件，或者与之相反地将需要更换的部件判断为无需更换。
[0010]本发明正是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种同步卡合装置的控 制装置，其在产生齿轮噪声时能够更恰当地判断同步卡合装置受到的损伤的程度。
[0011]为了解决上述课题，本发明的同步卡合装置的控制装置具备:变速器2的输入轴 18 ;输入齿轮32、34，其设置在输入轴18上，并传递该输入轴18的旋转；输出轴13，其与输 入轴18平行地配置；以及输出齿轮41、43，其设置在输出轴13上，并与输入齿轮32、34中 的某一个啮合，所述同步卡合装置的控制装置具备:同步卡合装置S2，其具有套筒60，所述 套筒60能够在卡合位置与释放位置之间往复移动，所述卡合位置为卡合成使输入齿轮32、 34和输出齿轮中的任一方的旋转与输入轴18或输出轴的旋转同步的位置，所述释放位置 为使该卡合释放的位置；致动器6，其用于驱动套筒60 ;控制单元5，其用于控制同步卡合装 置S2的同步卡合动作；旋转检测单元202、203，其用于检测输入轴18侧的输入旋转NI和 输出轴13侧的输出旋转NO ;行程位置信息取得单元205，其用于取得与套筒60的行程位置 相关的信息；以及存储单元7，其存储有根据输入旋转NI与输出旋转NO之间的旋转差而设 定的、用于判定同步卡合装置S2的损伤程度的损伤判定指数D，在通过致动器6进行驱动的 套筒60根据变速请求而从释放位置向卡合位置移动时，控制单元5计算出在判断为输入齿 轮32、34或输出齿轮的旋转与输入轴18或输出轴的旋转之间的同步已完毕的同步完毕位 置以后的行程位置处输入旋转NI与输出旋转NO之间的旋转差Nd，在该旋转差Nd在预定的 阈值Nth以上的情况下，所述控制单元5根据该旋转差Nd计算出损伤判定指数D。
[0012]根据本发明的同步卡合装置的控制装置，当利用同步卡合装置在同步完毕位置以 后的行程位置处输入旋转与输出旋转之间的旋转差在预定的阈值以上时，判断为产生了齿 轮噪声，根据该旋转差计算出考虑了齿轮和同步卡合装置的各部受到的损伤的程度的损伤 判定指数。由此，在同步卡合装置产生齿轮噪声的情况下，在同步卡合装置的各部达到破损 等之前，能够具有恰当的安全率地采取如下等措施:禁止使用产生了该齿轮噪声的齿轮，或 累积表示建议进行部件更换的数据。另一方面，能够有效地防止禁止使用实际上能够使用 的齿轮或同步卡合装置、或累积表示建议不必要的部件更换的数据等不恰当的措施。
[0013]此外，在上述同步卡合装置的控制装置中可以是，输入齿轮32、34和输出齿轮41、 43各设置多个，通过这多个输入齿轮32、34和输出齿轮41、43的卡合切换而能够设定多个 变速档，按多个变速档的每一个变速档设定与旋转差Nd对应的损伤判定指数D，控制单元5 对按多个变速档的每一个变速档计算出的损伤判定指数D进行累计。
[0014]根据该结构，在构成各变速档的某一个齿轮或与之对应的同步卡合装置受到了损 伤的情况下，能够恰当地把握该损伤的程度，能够根据所把握的损伤的程度而采取禁止使 用相应的变速档等措施。因此，能够避免禁止使用实际上能够使用的变速档、或允许使用应 禁止使用的变速档等不恰当的措施，能够采取与齿轮或同步卡合装置受到的损伤的程度相应的恰当的措施。
[0015]此外，在上述同步卡合装置的控制装置中可以是，判断为输入齿轮32、34或输出 齿轮的旋转与输入轴18或输出轴的旋转之间的同步已完毕的同步完毕位置是套筒60与输 入齿轮32、34侧或输出齿轮侧接触的转速同步完毕位置。
[0016]在同步卡合装置的各部未受到磨损等损伤的本来的状态下，在套筒与输入齿轮侧 或输出齿轮侧接触的转速同步完毕位置以后，输入侧的转速与输出侧的转速之间的旋转差 消失。因此，通过将上述的转速同步完毕位置设定为同步完毕位置并根据在其以后的位置 的旋转差而计算出损伤判定指数，能够更恰当地判断同步卡合装置等受到的损伤的程度。
[0017]此外，在上述同步卡合装置的控制装置中可以是，在按每个变速档累计的损伤判 定指数D的累计值Ds达到预定的阈值Dth以上的情况下，控制单元5进行禁止与该累计值 Ds对应的变速档的卡合动作的控制。
[0018]通过禁止损伤判定指数达到了预定的阈值以上的变速档的卡合动作，能够防止在 该变速档产生进一步的齿轮噪声。此外，若使产生了齿轮噪声的变速档的卡合动作继续，则 有可能导致齿轮或同步卡合装置的各部产生破损，通过禁止该变速档的卡合，能够避免齿 轮或同步卡合装置破损。
[0019]此外，可以是，包括输入齿轮和输出齿轮的同步卡合装置的各结构部件有无故障 或是否需要更换的推定与上述的损伤判定指数D相关联，控制单元5根据损伤判定指数D 的大小来确定推定为故障或需要更换状态的部件的种类和数量。
[0020]根据该结构，由于能够根据损伤判定指数的大小来确定推定为故障或需要更换状 态的部件的种类和数量，因此能够根据同步卡合装置受到的损伤的程度，来累积分别与所 述结构部件对应的、与有无故障或是否需要更换相关的恰当的数据。
[0021]另外，上述标号作为本发明的一个示例而表示后述的实施方式中的结构构件的标号。
[0022]根据本发明的同步卡合装置的控制装置，能够恰当地判断在产生齿轮噪声时同步 卡合装置受到的损伤的程度，能够根据该损伤的程度而采取如下等恰当的措施:禁止变速 档的卡合，或进行部件更换。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1是具备本发明的第一实施方式的同步卡合装置的控制装置的车辆的驱动系 统和控制系统的概略结构图。
[0024]图2是示出变速器的结构例的概要图。
[0025]图3是示出同步卡合装置的结构例的侧剖视图。
[0026]图4是示出图3中的X-X箭头方向截面的图。
[0027]图5是示出同步卡合装置的同步卡合动作中的各值的变化的时间图。
[0028]图6是示出每个变速档的输入转速与输出转速之间的旋转差与损伤判定指数之 间的关系的图表。
[0029]图7是示出损伤判定指数与更换部件之间的关系的图表。
[0030]图8是示出在同步卡合装置的同步卡合动作中计算出损伤判定指数的步骤的流 程图。[0031]图9是用于说明按每个变速档计数损伤判定指数的方法的图。
[0032]标号说明
[0033]1:发动机；
[0034]Ia:曲柄轴；
[0035]2:变速器；
[0036]2a:变速机构；
[0037]3:变矩器；
[0038]4:锁止离合器；
[0039]6:液压控制装置；
[0040]9:换档装置；
[0041]10:主轴(输入轴)；
[0042]11:第一输入轴；
[0043]12:第二输入轴；
[0044]13:副轴(输出轴)；
[0045]17:第一外周轴；
[0046]18:第二外周轴；
[0047]31?38:驱动齿轮(变速齿轮)；
[0048]41、43、45、47:从动齿轮(变速齿轮)；
[0049]55:同步轮毂；
[0050]60:同步套筒；
[0051]61:花键齿；
[0052]61a:倒角面；
[0053]75:接合齿轮；
[0054]76:接合花键；
[0055]80:锁紧环(blocking ring)；
[0056]83:接合齿；
[0057]83a:倒角面；
[0058]SI?S4:同步卡合装置；
[0059]201:曲柄轴转速传感器；
[0060]202:主轴转速传感器；
[0061]203:副轴转速传感器；
[0062]204:变速杆位置传感器；
[0063]205:行程传感器(位置信息获取单元);
[0064]CLl:第一离合器；
[0065]CL2:第二离合器；
[0066]D:损伤判定指数；
[0067]Ds:累计值；
[0068]Dth:阈值；
[0069]NO:正常时的转速(输出旋转)；[0070]N1:实际转速(输入旋转);
[0071]Nd:旋转差；
[0072]Nth:判定阈值。
【具体实施方式】
[0073]下面，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。图1是具备本发明的第一 实施方式的自动变速器的控制装置的车辆的驱动系统和控制系统的概略结构图。此外，图 2是示出变速器(双离合器式的自动变速器)的概要图。如图1所示，本实施方式的车辆具 备发动机I和变速器2，发动机I的驱动力经流体式的变矩器3而传递至所述变速器2。变 速器2具备有级式的变速机构2a。此外，该车辆具备=F1-ECU (电喷电子控制单元)4，其控 制发动机I5AT-ECU (自动变速器电子控制单元)(控制单元)5，其控制变速器2;以及液压 控制装置(致动器)6，其用于控制变矩器3的旋转驱动、锁止离合器4的连结控制、以及变速 器2的变速机构2a所具备的多个摩擦卡合构件CL1、CL2及同步卡合装置SI?S4(参照图 2)的动作。
[0074]发动机I的旋转输出被输出到曲柄轴(发动机I的输出轴)la。曲柄轴Ia的旋转 经带有锁止离合器4的变矩器3而传递至变速器2的主轴10(后述的第一、第二输入轴11、 12)。变矩器3能够应用公知的结构，这里省略其详细的说明。变速器2具备例如前进8速 档和倒退I速档的有级式的变速机构2a。关于变速机构2a的结构将在后面进行描述。
[0075]主轴10的旋转转矩经图2所示的变速机构2a而传递到副轴(输出轴)13。此外， 副轴13的旋转转矩经图2所示的齿轮系19、26和差速机构25而传递到车辆的驱动轮W、W。
[0076]在曲柄轴Ia的附近设置有用于检测曲柄轴Ia (发动机I)的转速Ne的曲柄轴转 速传感器201。在主轴10的附近设置有用于检测主轴10的转速(变速器2的输入轴转速) Ni的主轴转速传感器202。在副轴13的附近设置有用于检测副轴13的转速(变速器2的 输出轴转速)No的副轴转速传感器203。由各转速传感器201?203检测出的转速数据被 输出到AT-ECU5。此外，该车辆具备ROM (存储单元)7，所述R0M7存储有用于判定后述的同 步卡合装置S2的损伤程度的损伤判定指数的数据(例如，如图6所示的数据)等各种数据。 F1-E⑶4和AT-E⑶5能够在与R0M7之间授受数据。
[0077]此外，在变速器2所具备的同步卡合装置SI?S4 (参照图2)分别设置有用于检 测同步卡合装置SI?S4所具备的套筒的行程位置的行程传感器(行程位置信息获取单元) 205。来自行程传感器205的检测信号被输出到AT-E⑶5。
[0078]此外，本实施方式的车辆具备供驾驶者借助于变速杆而操作的换档装置9。如图1所示，换档装置9的变速杆(未图示)的位置有例如P (停车)、R (倒退行驶)、N (空档)、D (在自动变速模式(标准模式)下的前进行驶)、S (在运动模式下的前进行驶)等。在换档装 置9的附近设置有变速杆位置传感器204。变速杆位置传感器204检测由驾驶者操作的变 速杆的位置。
[0079]AT-E⑶5根据从上述的各传感器201?205输入的检测数据及从F1-E⑶4输入的 各种数据来控制用于驱动液压控制装置6内的阀组的电磁阀，从而对被液压驱动的摩擦卡 合构件、卡合切换装置(后述的第一、第二离合器CU、CL2、同步卡合装置SI?S4等)进行 控制。[0080]图2所示的变速机构2a是能够设定前进8速档和倒退I速档的双离合器式的自动变速机构。该变速机构2a具备:第二输入轴12，发动机(原动机)I的驱动力经变矩器3 而输入该第二输入轴12 ;与该第二输入轴12平行地配置的第一输入轴11 ;以及输出轴13。 并且，固定地设置在第二输入轴12上的主动齿轮15与固定地设置在第一输入轴11上的被动齿轮16啮合。因此，第二输入轴12和第一输入轴11经主动齿轮15和被动齿轮16而始终连接，并以由主动齿轮15和被动齿轮16的齿数确定的恒定的转速比向相反方向旋转。另外，在变速机构2a还设置有用于设定倒退档的倒档轴和倒档齿轮等机构，但这里省略对它们的图示及说明。
[0081]在第一输入轴11的轴端配置有第一离合器(奇数档用离合器)CL1。第一离合器 CLl对第一输入轴11与相对旋转自如地配合在该第一输入轴11的外周的第一外周轴17之间的卡合和卡合解除进行切换。在第一外周轴17相对旋转自如地支承有I速驱动齿轮31、 3速驱动齿轮33、5速驱动齿轮35和7速驱动齿轮37。并且，I速驱动齿轮31和3速驱动齿轮33能够通过1-3速同步卡合装置SI而有选择地与第一外周轴17结合，并且，5速驱动齿轮35和7速驱动齿轮37能够通过5-7速同步卡合装置S3而有选择地与第一外周轴17结合。
[0082]此外，在第二输入轴12的轴端配置有第二离合器(偶数档用离合器)CL2。第二离合器CL2对第二输入轴12与相对旋转自如地配合在该第二输入轴12的外周的第二外周轴 (输入轴)18之间的卡合和卡合解除进行切换。在第二外周轴18相对旋转自如地支承有作为输入齿轮的2速驱动齿轮32、4速驱动齿轮34、6速驱动齿轮36和8速驱动齿轮38。并且，2速驱动齿轮32和4速驱动齿轮34能够通过2-4速同步卡合装置S2而有选择地与第二外周轴18结合，并且，6速驱动齿轮36和8速驱动齿轮38能够通过6_8速同步卡合装置 S4而有选择地与第二外周轴18结合。
[0083]在输出轴13上固定地设置有作为输出齿轮的1-2速从动齿轮41、3_4速从动齿轮 43,5-6速从动齿轮45和7-8速从动齿轮47。第一外周轴17上的I速驱动齿轮31和第二外周轴18上的2速驱动齿轮32都与1-2速从动齿轮41啮合。第一外周轴17上的3速驱动齿轮33和第二外周轴18上的4速驱动齿轮34都与3-4速从动齿轮43啮合。第一外周轴17上的5速驱动齿轮35和第二外周轴18上的6速驱动齿轮36都与5_6速从动齿轮45 啮合。第一外周轴17上的7速驱动齿轮37和第二外周轴18上的8速驱动齿轮38都与 7-8速从动齿轮47啮合。
[0084]固定地设置于输出轴13的最终主动齿轮19与设置于差速机构25的最终被动齿轮26啮合，驱动轮W、W与从差速机构25沿左右延伸的车轴27、27连接。
[0085]用于设定奇数档的变速档的第一变速机构(第一卡合切换单元)GR1由上述的第一离合器CL1、设置在第一外周轴17上的1、3、5、7速驱动齿轮31、33、35、37、1-3速同步卡合装置SI和5-7速同步卡合装置S3构成。此外，用于设定偶数档的变速档的第二变速机构 (第二卡合切换单元)GR2由上述的第二离合器CL2、设置在第二外周轴18上的2、4、6、8速驱动齿轮32、34、36、38、2-4速同步卡合装置S2和6_8速同步卡合装置S4构成。
[0086]在该变速器2中，当将第一离合器CLl卡合时，发动机I的曲柄轴Ia的驱动力经变矩器3 —第二输入轴12上的主动齿轮15 —第一输入轴11上的被动齿轮16 —第一输入轴11 —第一离合器CLl这样的路径而被传递到第一变速机构GRl。另一方面，当将第二离合器CL2卡合时，发动机I的曲柄轴Ia的驱动力经变矩器3—第二输入轴12—第二离合 器CL2这样的路径而被传递到第二变速机构GR2。
[0087]因此，当在向右移动1-3速同步卡合装置SI而将I速驱动齿轮31与第一外周轴 17结合的状态下将第一离合器CLl卡合时，I速变速档确立，当在向右移动2-4速同步卡合 装置S2而将2速驱动齿轮32与第二外周轴18结合的状态下将第二离合器CL2卡合时，2 速变速档确立，当在向左移动1-3速同步卡合装置SI而将3速驱动齿轮33与第一外周轴 17结合的状态下将第一离合器CLl卡合时，3速变速档确立，当在向左移动2-4速同步卡合 装置S2而将4速驱动齿轮34与第二外周轴18结合的状态下将第二离合器CL2卡合时，4 速变速档确立。以后也通过同样地对各同步卡合装置SI?S4与第一、第二离合器CL1、CL2 的卡合进行切换，能够设定直至8速档为止的各变速档。
[0088]并且，从I速档侧升档到8速档侧时，在第一离合器CLl卡合而I速档确立的期间 预换档到2速档，通过将第一离合器CLl解除卡合并将第二离合器CL2卡合从而确立2速 档，在第二离合器CL2卡合而2速档确立的期间预换档到3速档，通过将第二离合器CL2解 除卡合并将第一离合器CLl卡合从而确立3速档。按顺序地重复此动作而进行升档。
[0089]另一方面，从8速档侧降档到I速档侧时，在第二离合器CL2卡合而8速档确立的 期间预换档到7速档，通过将第二离合器CL2解除卡合并将第一离合器CLl卡合从而确立 7速档，在第一离合器CLl卡合而确立了 7速档的期间预换档到6速档，通过将第一离合器 CU解除卡合并将第二离合器CL2卡合从而确立6速档，重复此动作而进行降档。由此，能 够进行驱动力不会中断的升档和降档。
[0090]图3是示出同步卡合机构的详细结构例的侧剖视图，图4是示出图3中的X-X箭 头方向截面的图。图3所示的同步卡合机构是能够设定变速档2速档和4速档的同步卡合 装置S2的一部分。另外，图2所示的同步卡合装置S2左右对称地具备实质上为相同的结 构的2速用的同步机构和4速用的同步机构，但在图3中仅图示了右侧的2速用的同步机 构。另外，在下面的说明中，列举变速器2所具备的多个同步卡合装置SI?S4中的第二同 步卡合装置S2为例来对本发明的控制装置进行说明。
[0091]同步卡合装置S2具备:与第二外周轴(下面，有时称作“输入轴”)18花键嵌合的 同步轮毂55 ;在轴向滑动自如地与同步轮毂55的外周花键结合的同步套筒60 ;以及相对 于同步轮毂55和同步套筒60设置在轴向的侧部的2速驱动齿轮(变速齿轮)32。变速齿轮 32经滚针轴承53而旋转自如地被支承在第二外周轴18上。在外周形成有接合花键76的 接合齿轮75与2速驱动齿轮32的同步轮毂55侧花键配合。同步套筒60通过未图示的变 速叉的滑动而从图3所示的空档位置(释放位置)沿着轴向移动到左右的卡合位置。并且， 通过移动到右侧的2速位置而确立2速变速档。
[0092]在同步轮毂55的外周面形成有花键齿56，在同步套筒60的内周面形成有与同步 轮毂55的花键齿56啮合的花键齿61。如图4所示，在花键齿61的轴向的端部形成有将该 端部倒角加工成末端为尖状而形成的倒角面61a。
[0093]如图3所示，在接合齿轮75的向同步轮毂55侧延伸的套毂(boss)部77的外周 形成有由相对于轴向倾斜成圆锥状的倾斜面构成的圆锥面78。在圆锥面78的外径侧配合 有锁紧环(同步器闭锁环)80。锁紧环80是具有预定宽度的圆形环状的部件，在其内周面形 成有与套毂部77的圆锥面78滑动接触的由圆锥状的倾斜面构成的圆锥面88。[0094]在锁紧环80的外周面形成有向径向的外侧凸出的多个接合齿83。此外，在接合齿 83的轴向的端部(同步套筒60侧的端部)也形成有将该端部倒角加工成末端为尖状而形成 的倒角面83a。此外，如图3所示，在锁紧环80的外周设置有环状的同步弹簧90。
[0095]在上述结构的同步卡合机构中，当使同步套筒60移动(滑动)向2速驱动齿轮32 侧时，同步套筒60的花键齿61按压同步弹簧90。由此，经同步弹簧90，锁紧环80被按压 向接合齿轮75侧，从而锁紧环80的圆锥面88与接合齿轮75的圆锥面78压力接触，在它 们之间产生摩擦转矩，接合齿轮75开始同步旋转。
[0096]当同步套筒60进一步移动向2速驱动齿轮32侧时，同步套筒60的花键齿61的 倒角面61a与锁紧环80的接合齿83的倒角面83a接触，开始拨开接合齿83。当同步套筒 60进一步移动时，花键齿61的倒角面61a —边与接合齿83的倒角面83a滑动接触一边拨 开接合齿83而前进，花键齿61的倒角面61a与接合齿83的倒角面83a之间的接触被解除， 锁紧环80的分拨完毕。由此，锁紧环80与接合齿轮75之间的摩擦转矩消失，锁紧环80与 接合齿轮75的同步动作结束。
[0097]如上所述，当使同步套筒60与接合齿轮75同步后进一步地使同步套筒60移动 时，同步套筒60的花键齿61与接合齿轮75的接合花键76接触。当使同步套筒60进一步 地移动时，花键齿61与接合花键76咬紧卡合。由此，同步套筒60与2速驱动齿轮32的结 合完毕。
[0098]并且，在本实施方式的变速器2中，根据驾驶者对换档装置9的操作等而输入的变 速请求的指令，在由液压控制装置(液压致动器)6驱动的同步卡合装置S2的同步套筒60 从释放位置向卡合位置移动时，在判断为变速目标驱动齿轮的转速(输出侧的转速)与输入 轴10 (第一输入轴11或第二输入轴12)的转速(输入侧的转速)之间的同步完毕的同步完 毕位置以后的行程位置，检测出输入侧的转速与输出侧的转速之间的旋转差。并且，在该旋 转差在预定的阈值以上时，判定为是齿轮噪声状态。并且，在判定为是齿轮噪声状态的情况 下，根据该旋转差计算出损伤判定指数(破坏指数)。该损伤判定指数是用于判定齿轮噪声 状态的变速齿轮或同步卡合装置(在此情况下是第二驱动齿轮32或同步卡合装置S2)受到 的损伤的程度(破坏的大小)的指数。按变速器2中能够设定的每个变速档(I速档?8速 档、RVS)设定与该旋转差对应的损伤判定指数，按每个变速档计算出该损伤判定指数并进 行累计。下面，对上述的控制的具体的内容详细地进行说明。
[0099]图5是示出同步卡合装置S2的同步卡合动作中的各值的变化的时间图。通过同 步卡合装置S2，能够使2速驱动齿轮32和4速驱动齿轮34有选择地与第二外周轴18同 步卡合，但在这里示出了如下的情况:在车辆以3速档行驶的状态下，在第二外周轴18上 的同步卡合装置S2中预换档档位从4速档切换到2速档，示出了在该预换档档位的切换中 对上述齿轮噪声状态进行判定的情况。并且，在该图中，示出了相当于2速驱动齿轮32的 转速、相当于4速驱动齿轮34的转速、发动机转速Ne (3速驱动齿轮33的转速)、变速档(4 速档、3速档、2速档、空档)的设定状态、同步套筒60的行程位置、有无从AT-E⑶5输出的预 换档指令、损伤判定指数的累计值Ds的变化。此外，用单点划线示出了同步卡合装置S2的 同步套筒60和4速驱动齿轮34未产生损伤的正常状态下的第二外周轴18的转速(正常时 的输入轴转速)，用实线示出了第二外周轴18的实际的转速(输入轴的实际转速)。并且，这 里，在对预换档档位进行切换前的时刻t0，预换档档位的指令是4速档，行驶档位的指令是3速档。从该状态起，在时刻tl预换档档位的指令变成2速档。由此，同步套筒60的行程位置首先从4速档的卡合位置移动到空档位置，然后，在时刻t2从空档位置移动到2速档的卡合位置。由此，第二外周轴18 (输入轴)的转速从相当于4速驱动齿轮34的转速朝相当于2速驱动齿轮32的转速开始上升。
[0100]并且，在时刻t3同步套筒60的行程位置到达同步完毕位置。该同步完毕位置是判断为第二外周轴18的旋转与2速驱动齿轮32的旋转之间的同步已完毕的位置，具体而言是设置于同步套筒60的花键61的前端面(倒角面)61a与设置在2速驱动齿轮32侧的接合齿83的前端面(倒角面)83a接触的转速同步完毕位置。并且，对该时刻(时刻t3)的第二外周轴18正常时的转速NO和实际转速NI进行比较，计算出它们之间的旋转差Nd=NO —NI。若该计算出的旋转差Nd大于齿轮噪声判定阈值Nth(Nd > Nth)，则判定为是齿轮噪声状态。并且，在判定为是齿轮噪声状态的情况下，计算出与该旋转差Nd相应的损伤判定指数D。另外，判断为上述的第二外周轴18的旋转与2速驱动齿轮32的旋转之间的同步已完毕的时刻t3时的第二外周轴18的正常时的转速NO是与该时刻t3的相当于2速驱动齿轮32的转速(输出侧的转速)相等的转速。
[0101]另外，在图5所示的示例中，作为预换档档位的切换，示出了进行从4速档向2速档的降档中的切换的情况。在这样的预换档档位的降档时的切换中，相当于切换后的变速档的转速是比相当于切换前的变速档的转速高的转速。因此，(同步套筒或驱动齿轮等未产生损伤的)正常时的第二外周轴18的转速NO与第二外周轴18的实际转速NI之间的旋转差Nd成为正值(Nd = NO — NI > O)。相对于此，在本实施方式的变速机构2a中，例如也有时从2速档进行向4速档等升档中的预换档档位的切换。在该情况下，相当于切换后的变速档的转速是比相当于切换前的变速档的转速低的转速。因此，在该情况下，(同步套筒或驱动齿轮等未产生损伤的)正常时的第二外周轴18的转速NO与第二外周轴18的实际转速NI之间的旋转差Nd成为负值(Nd = NO - NI < O)。这样，正常时的第二外周轴18的转速NO与实际转速NI之间的旋转差Nd根据切换的预换档档位的档位数而能够取正负两个值。因此，在下面的说明中，采用该旋转差Nd的绝对值I Nd I作为正常时的第二外周轴18的转速NO与实际转速NI之间的旋转差Nd来进行说明。
[0102]图6是示出每个变速档的输入旋转与输出旋转之间的旋转差I Nd I与损伤判定指数D之间的关系的图表。如该图所示，按每个变速档设定与旋转差I Nd I相应的损伤判定指数D。因此，当计算出在各变速档的上述的旋转差I Nd I时，与该旋转差I Nd I相应的损伤判定指数D被计算出来。
[0103]在针对各变速档的同步卡合动作中每当旋转差I Nd I超过齿轮噪声判定阈值Nth时执行上述损伤判定指数D的计算。并且，按每个变速档累计在各同步卡合动作中计算出的损伤判定指数D。在图5和图6所示的示例中，对在第一次的同步卡合动作中计算出的损伤判定指数Da、在第二次的同步卡合动作中计算出的损伤判定指数Db和在第三次的同步卡合动作中计算出的损伤判定指数Dc进行累计。若这样累计得到的损伤判定指数D的累计值Ds超过了预先设定的阈值Dth，则在该时刻执行用于防止同步卡合装置S2破损等的预定的措施(故障防护(fail safe)措施)。这里,作为预定的措施,能够进行禁止相应的变速档的卡合的控制、或者将以建议更换相应的同步卡合装置及其外围部件为主旨的数据存储于存储器7等中的控制。[0104]图7是示出损伤判定指数的累计值Ds与同步卡合装置S2及其外围的更换部件之间的关系的图表。如该图所示，有如下情况:根据损伤判定指数的累计值Ds而仅对同步卡合装置(同步器)S2进行更换的情况、和对同步卡合装置(同步器)S2和变速叉两者进行更换的情况。这样，通过根据损伤判定指数的累计值Ds而改变更换对象部件，能够根据同步卡合装置S2受到的损伤的程度而进行恰当的部件更换 。
[0105]图8是示出在同步卡合装置S2的同步卡合动作中计算出损伤判定指数D的步骤的流程图。在该步骤中，首先，检测出变速后的旋转差(在正常状态下的转速NO与实际转速NI之间的旋转差)I Nd I (步骤ST1)。然后，对该检测出的旋转差I Nd I和齿轮噪声判定阈值Nth进行比较(步骤ST2)。其结果是，若旋转差I Nd I不在齿轮噪声判定阈值Nth以上(否)，则直接结束处理。另一方面，若旋转差I Nd I在齿轮噪声判定阈值Nth以上(INd |≥Nth)(是)，则计算出与该旋转差I Nd I对应的损伤判定指数D (步骤ST3)，按每个变速档对计算出的损伤判定指数D进行累计(步骤ST4)。并且，判断按每个变速档累计的损伤判定指数D的累计值Ds是否在预定的阈值Dth以上(步骤ST5)。其结果是，若损伤判定指数D的累计值Ds低于阈值Dth (否)，则直接结束处理。另一方面，若损伤判定指数D的累计值Ds在阈值Dth以上(Ds ≥ Dth)(是)，则实施针对该变速档的同步卡合装置S2的故障保护措施(步骤ST6)。作为在这里的故障保护措施，如已描述的那样，能够进行禁止使用该变速档的控制、将建议对该变速档的同步卡合装置进行部件更换的数据存储到存储器7中的控制等。
[0106]图9是用于说明按每个变速档对损伤判定指数进行计数的步骤的图。如该图所示，对每个变速档在齿轮噪声时的旋转差的区域进行图谱化(区域化)，按图谱上的每个区域对上述的损伤判定指数进行计数。即，将损伤判定指数D作为按多个变速档中的每一个变速档进行分区而得到的数据进行累积(存储)。并且，若某一区域的损伤判定指数的计数数目超过了预先设定的数，则采取禁止使用对应的变速档、或者将建议对所对应的齿轮或同步卡合装置进行部件更换的主旨的数据存储于存储器7中的措施等。
[0107]另外，图9所示的区域图谱预先存储在存储器7中。在图9所示的区域图谱的示例中，在齿轮噪声时的旋转差低的区域中，作出不使用该变速档的判定，在齿轮噪声时的旋转差达到某种程度的高的区域中，作出仅对同步卡合装置(同步器)进行更换的判定(建议更换的主旨的判定，下同。)，并且，在齿轮噪声时的旋转差进一步高的区域中，作出对同步卡合装置(同步器)和变速叉两者进行更换的判定。另外，这里，将基于上述的各旋转差的判定的内容作为数据而存储于存储器7中。并且，当车辆在服务中心或修理厂等进入车库时，在该服务中心或修理厂等进行的车辆诊断中，能够读出存储于该存储器7中的上述判定内容的数据。由此，能够在对车辆进行检查或修理时确定由于齿轮噪声而需要修理或更换的部件。
[0108]此外，如图9所示，若对每个变速档的损伤判定指数的计数进行图谱化，则能够恰当地把握与哪个变速档对应的齿轮或同步卡合装置受到了何种程度的损伤。因此，能够根据同步卡合装置或齿轮受到的损伤的程度而采取禁止变速档的卡合的措施，或存储用于催促部件更换的数据。
[0109]如以上说明的那样，根据本实施方式的同步卡合装置的控制装置，在同步卡合装置中，当同步套筒处于同步完毕位置以后的行程位置时输入旋转与输出旋转之间的旋转差在阈值以上的情况下，判断为产生了齿轮噪声，根据该旋转差计算出考虑了齿轮或同步卡合装置的各部受到的损伤的程度的损伤判定指数。由此，在同步卡合装置产生了齿轮噪声的情况下，在同步卡合装置的各部产生破损等之前具有恰当的安全率地采取禁止使用产生了该齿轮噪声的齿轮，或累积建议进行部件更换的主旨的数据。另一方面，能够有效地防止禁止使用实际上能够使用的齿轮或同步卡合装置、或累积以建议更换不需要更换的部件为主旨的数据等不恰当的措施。
[0110]此外，按变速器2中能够设定的多个变速档中的每一个变速档设定与上述的旋转差对应的损伤判定指数，对按多个变速档中的每一个变速档计算出的损伤判定指数进行累计。由此，在构成各变速档的某一个齿轮或同步卡合装置受到了损伤的情况下，能够恰当地把握该损伤的程度，能够根据损伤的程度采取禁止使用相应的齿轮档等措施。因此，能够避免禁止使用实际上还能够使用的齿轮档、或允许使用应禁止使用的齿轮档等不恰当的措施。
[0111]此外，在本实施方式的控制中，判断为第二驱动轴(输入轴)18的旋转与第二驱动齿轮32的旋转之间的同步已完毕的同步完毕位置为同步套筒60与第二驱动齿轮32侧接触的转速同步完毕位置。在同步卡合装置S2的各部未产生磨损等损伤的正常状态下，在该转速同步完毕位置以后输入侧与输出侧之间的旋转差消失。因此，通过设定转速同步完毕位置作为同步完毕位置并根据其以后的位置处的旋转差来计算出损伤判定指数，能够更恰当地判断同步卡合装置S2受到的损伤的程度。
[0112]此外，在本实施方式的控制中，在按每个变速档累计的损伤判定指数的累计值Ds达到阈值Dth以上的情况下,进行禁止变速档的卡合动作的控制。这样，通过禁止损伤判定指数的累计值Ds达到了阈值Dth以上的变速档的卡合动作，能够防止在该变速档产生进一步的齿轮噪声。此外，若使产生了齿轮噪声的变速档继续卡合，则有可能导致齿轮或同步卡合装置的各部产生破损，通过禁止该变速档的卡合，能够避免齿轮或同步卡合装置破损。
[0113]此外，如图9所示，同步卡合装置的各结构部件有无故障或是否需要更换的推定与上述的损伤判定指数D相关联，根据损伤判定指数D的大小来确定推定为是故障或需要更换状态的部件的种类和数量。由此，能够根据同步卡合装置受到的损伤的程度来累积与该结构部件的更换等相关的恰当的数据。
[0114]以上对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，在权利要求书及说明书和附图所记载的技术思想的范围内能够进行各种变更。例如，在上述实施方式中，对于作为本发明的控制装置的控制对象同步卡合装置，以变速器2所具备的第一外周轴(输入轴)18上的同步卡合装置S2为例进行了表示，但除此以外，作为本发明的控制装置的控制对象的同步卡合装置也可以是用于进行输出轴与该输出轴上的变速齿轮的同步卡合动作的同步卡合装置。
[0115]此外，在上述实施方式中，作为本发明的变速器的一个示例，示出了具有第一、第二离合器和彼此平行地配置的第一、第二输入轴的双离合器式的自动变速器，但本发明的变速器的具体的结构不限定于上述的实施方式中所示的变速器2，也可以是其它结构的变速器。因此，例如，即使是双离合器式的自动变速器的情况下，也能够将本发明应用于如下的变速器等:作为其具体的结构，在同轴上(同芯状)配置有两根输入轴的结构的变速器、在发动机与输入轴之间未设置变矩器而利用两个离合器进行车辆的起步控制的类型的变速器。
[0116]进一步而言，本发明只要是这样的变速器的控制装置，其具有:能够在输入齿轮与输出齿轮之间对卡合位置和释放位置进行切换的同步卡合装置；和用于对该同步卡合装置的同步卡合动作进行控制的控制单元，则不限于对上述那样的双离合器式的自动变速器进行控制的控制装置，除此以外，也可以是对这样的自动手动变速器(AMT Automatic ManualTransmission)等进行控制的控制装置:根据车辆的驾驶者对换档开关的操作等，用于驱动同步卡合装置的套筒的致动器进行工作从而变更变速档。
【权利要求】
1.一种同步卡合装置的控制装置，其特征在于，所述同步卡合装置的控制装置具备:变速器的输入轴；输入齿轮，其设置在所述输入轴上，并传递该输入轴的旋转；输出轴，其与所述输入轴平行地配置；以及输出齿轮，其设置在所述输出轴上，并与所述输入齿轮中的一个啮合，所述同步卡合装置的控制装置具备:同步卡合装置，其具有套筒，所述套筒能够在卡合位置与释放位置之间往复移动，所述卡合位置为卡合成使所述输入齿轮和所述输出齿轮中的任一方的旋转与所述输入轴或所述输出轴的旋转同步的位置，所述释放位置为使该卡合释放的位置；致动器，其用于驱动所述套筒；控制单元，其用于控制所述同步卡合装置的同步卡合动作；旋转检测单元，其用于检测所述输入轴侧的输入旋转和所述输出轴侧的输出旋转； 行程位置信息取得单元，其用于取得与所述套筒的行程位置相关的信息；以及存储单元，其存储有根据所述输入旋转与所述输出旋转之间的旋转差而设定的、用于判定所述同步卡合装置的损伤程度的损伤判定指数，在通过所述致动器进行驱动的所述套筒根据变速请求而从所述释放位置向所述卡合位置移动时，所述控制单元计算出在判断为所述输入齿轮或所述输出齿轮的旋转与所述输入轴或所述输出轴的旋转之间的同步已完毕的同步完毕位置以后的行程位置处所述输入旋转与所述输出旋转之间的旋转差， 在该旋转差在预定的阈值以上的情况下，所述控制单元根据该旋转差计算出所述损伤判定指数。
2.根据权利要求1所述的同步卡合装置的控制装置，其特征在于，所述输入齿轮和所述输出齿轮各设置多个，通过这多个输入齿轮和输出齿轮的卡合切换而能够设定多个变速档，按所述多个变速档的每个变速档设定与所述旋转差对应的所述损伤判定指数，所述控制单元对按所述多个变速档的每个变速档计算出的所述损伤判定指数进行累计。
3.根据权利要求1或2所述的同步卡合装置的控制装置，其特征在于，判断为所述输入齿轮或所述输出齿轮的旋转与所述输入轴或所述输出轴的旋转之间的同步已完毕的同步完毕位置是所述套筒与所述输入齿轮侧或所述输出齿轮侧接触的转速同步完毕位置。
4.根据权利要求2或3所述的同步卡合装置的控制装置，其特征在于，在按每个所述变速档累计的所述损伤判定指数的累计值达到预定的阈值以上的情况下，所述控制单元进行禁止与该累计值对应的变速档的卡合动作的控制。
5.根据权利要求4所述的同步卡合装置的控制装置，其特征在于，包括所述输入齿轮和所述输出齿轮的所述同步卡合装置的各结构部件有无故障或是否需要更换的推定与所述损伤判定指数相关联，所述控制单元根据所述损伤判定指数的大小来确定推定为故障或需要更换状态的部件的种类和 数量。
【文档编号】F16H59/42GK103511612SQ201310228350
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月8日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】花井英二, 田中克尚 申请人:本田技研工业株式会社