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用于控制变速器的装置和方法以及跨乘式车辆

阅读:297发布:2021-04-11

专利汇可以提供用于控制变速器的装置和方法以及跨乘式车辆专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供用于控制控制 变速器 的装置和方法,其在车辆的换档操作时即使已经发生牙嵌冲突也能够快速地使得具有牙嵌 离合器 啮合 部分的 齿轮 和具有牙嵌离合器被啮合部分的齿轮彼此进行啮合,还提供具有该装置的跨乘式车辆。在包括离合器和具有牙嵌离合器的变速器的跨乘式车辆的变速器控制装置中,当车辆处于静止的同时发出指示时,构成变速器控制装置的主微机(1)将离合器 位置 设定到部分啮合位置和完全松开位置之间的预 定位 置,该指示使得具有变速器的牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具有变速器的牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个齿轮靠近另一个齿轮。,下面是用于控制变速器的装置和方法以及跨乘式车辆专利的具体信息内容。

1.一种跨乘式车辆的变速器控制装置,所述跨乘式车辆包括离合器和 具有牙嵌离合器的变速器,其中:
所述变速器控制装置包括:
静止判断设备,其判断所述车辆是否处于静止;和
变速器控制设备,当所述车辆被判断处于静止时,所述变速器控制设 备根据使得具有所述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具有所 述变速器的所述牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个齿轮靠近另一个 齿轮的指示,将所述离合器的位置设定在部分啮合位置和完全松开位置之 间的预定位置中。
2.如权利要求1所述的跨乘式车辆的变速器控制装置,其中:
当所述车辆被判断处于静止时,所述变速器控制设备根据使得具有所 述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具有所述变速器的所述牙 嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个齿轮靠近另一个齿轮的指示,将所 述离合器的位置设定在部分啮合位置和完全松开位置之间的预定位置中, 并且然后使得所述一个齿轮靠近所述另一个齿轮。
3.如权利要求1或2所述的跨乘式车辆的变速器控制装置,其中:
所述预定位置是驱动源的转矩被传递到所述一个齿轮的位置,所述转 矩低于移动所述车辆所需的转矩,并且旋转具有所述变速器的所述牙嵌离 合器的啮合部分的齿轮和具有所述变速器的所述牙嵌离合器的被啮合部分 的齿轮之一。
4.如权利要求1至3中任一项所述的跨乘式车辆的变速器控制装置, 其中:
所述变速器包括将所述驱动源的转矩输出到车轮副轴;和
所述静止判断设备从所述变速器的所述副轴的旋转来判断所述车辆是 否处于静止。
5.如权利要求1至3中任一项所述的跨乘式车辆的变速器控制装置, 其中:
当发出使得一个齿轮靠近另一个齿轮的指令时,所述静止判断设备从 所述离合器的位置判断所述车辆是否处于静止,所述一个齿轮具有所述变 速器的所述牙嵌离合器的啮合部分而所述另一个齿轮具有所述变速器的所 述牙嵌离合器的被啮合部分。
6.如权利要求1至5中任一项所述的跨乘式车辆的变速器控制装置, 其中:
所述离合器是多片湿式离合器
7.如权利要求6所述的跨乘式车辆的变速器控制装置,其中:
所述预定位置是所述离合器的驱动构件和从动构件彼此分离的位置。
8.一种跨乘式车辆,包括如权利要求1至7中任一项所述的变速器控 制装置。
9.一种用于控制跨乘式车辆的变速器的方法,所述跨乘式车辆包括离 合器和具有牙嵌离合器的变速器,其中:
所述用于控制变速器的方法包括:
静止判断步骤,其判断所述车辆是否处于静止;和
变速器控制步骤,当所述车辆被判断处于静止时,所述变速器控制步 骤根据使得具有所述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具有所 述变速器的所述牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个齿轮靠近另一个 齿轮的指示,将所述离合器的位置设定在部分啮合位置和完全松开位置之 间的预定位置中。

说明书全文

技术领域

发明涉及用于控制变速器的装置和方法以及涉及跨乘式车辆,并且 具体而言涉及具有牙嵌离合器的变速器的控制。

背景技术

一些车辆变速器具有经由离合器连接到曲轴主轴和将驱动源的转矩 输出到车轮副轴。这些轴具有沿着轴线延伸的花键,具有牙嵌离合器啮 合部分的齿轮(牙嵌齿齿轮)和具有牙嵌离合器被啮合部分的齿轮(牙嵌 孔齿轮)通过花键穿过。牙嵌齿齿轮通过花键连接到轴。牙嵌孔齿轮相对 于轴空载。变速器利用换档拨叉沿着轴线移动牙嵌齿齿轮,以使得牙嵌齿 齿轮与牙嵌孔齿轮进行啮合,由此进行换档。
利用这样的变速器,在车辆静止的情况下即使牙嵌齿齿轮和牙嵌孔齿 轮通过换档被使得彼此靠近,两个齿轮有时也不能进行啮合(牙嵌冲 突)。这是因为当车辆处于静止时主轴的旋转停止,因此牙嵌齿齿轮的啮 合部分的位置保持与牙嵌孔齿轮的位置偏离。这在通过致动器使得牙嵌齿 齿轮靠近牙嵌孔齿轮的电动变速器中也同样发生。
一些传统的电动变速器已经在换档期间监控牙嵌齿齿轮的移动速度, 其中当移动速度到达零时,判断已经发生牙嵌冲突。电动变速器在判断已 经发生牙嵌冲突时通过电动机的转旋转牙嵌齿齿轮或者牙嵌孔齿轮,由 此解决牙嵌冲突。
[专利文献1]JP-UM-A-60-23351

发明内容

上述传统电动变速器通过从检测到牙嵌冲突时旋转电动机来解决牙嵌 冲突。所以,它们存在花费大量时间来使得牙嵌齿齿轮与牙嵌孔齿轮进行 啮合的问题。
考虑到上述问题而做出了本发明。所以,本发明的目的是提供一种用 于控制变速器的装置和方法,其在车辆变速器操作时即使已经发生牙嵌冲 突也能够快速地使得具有牙嵌离合器啮合部分的齿轮和具有牙嵌离合器被 啮合部分的齿轮彼此进行啮合,还涉及具有该装置的跨乘式车辆。
为了解决上述问题,根据本发明的变速器控制装置是一种跨乘式车辆 的变速器控制装置,所述跨乘式车辆包括离合器和具有牙嵌离合器的变速 器。所述变速器控制装置包括:静止判断设备,其判断所述车辆是否处于 静止;和变速器控制设备,当所述车辆被判断处于静止时,所述变速器控 制设备根据使得具有所述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具 有所述变速器的所述牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个齿轮靠近另 一个齿轮的指示,将所述离合器的位置设定在部分啮合位置和完全松开位 置之间的预定位置中。
根据本发明用于控制变速器的方法是一种用于控制跨乘式车辆的变速 器的方法,所述跨乘式车辆包括离合器和具有牙嵌离合器的变速器。所述 用于控制变速器的方法包括:静止判断步骤,其判断所述车辆是否处于静 止;和变速器控制步骤,当所述车辆被判断处于静止时,所述变速器控制 步骤根据使得具有所述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具有 所述变速器的所述牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个齿轮靠近另一 个齿轮的指示,将所述离合器的位置设定在部分啮合位置和完全松开位置 之间的预定位置中。
根据本发明,当车辆被判断处于静止时,根据使得具有所述牙嵌离合 器的啮合部分的齿轮和具有所述牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮彼此靠近 的指示,将所述离合器的位置设定在部分啮合位置和完全松开位置之间的 预定位置中。在此状态下,虽然驱动源转矩的一部分被传递到主轴以使其 旋转,但是车辆的起动被限制。所以,在具有所述牙嵌离合器的啮合部分 的齿轮和具有所述牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮进行接触之前,牙嵌离 合器齿轮中利用花键连接到主轴的一个齿轮与主轴一起旋转。穿过副轴的 齿轮与穿过主轴的齿轮进行啮合,并且穿过副轴空载的齿轮可以被旋转。 结果,即使发出换档指示而产生了牙嵌冲突,将根据换档指示彼此进行啮 合的齿轮之一也旋转,解决了牙嵌冲突以允许平稳换档。
根据本发明的一方面,当所述车辆被判断处于静止时,所述变速器控 制设备根据使得具有所述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具 有所述变速器的所述牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个齿轮靠近另 一个齿轮的指示,将所述离合器的位置设定在部分啮合位置和完全松开位 置之间的预定位置中,并且然后使得所述一个齿轮靠近所述另一个齿轮。
根据此发明,在具有所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具有所述牙 嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个齿轮靠近另一个指令之前,主轴可 以被旋转。所以,利用花键连接到主轴的一个齿轮在旋转的同时靠近另一 个齿轮。结果,即使在穿过主轴的齿轮之间发生牙嵌冲突,利用花键连接 到主轴的齿轮也在旋转。所以,可以快速地解决牙嵌冲突,以允许平稳换 档。此外当穿过副轴的齿轮之间发生牙嵌冲突时,穿过副轴空载的齿轮已 经被旋转。所以可以快速地解决牙嵌冲突,以允许平稳换档。简言之,驱 动源转矩的一部分经由穿过主轴的齿轮传递到穿过副轴空载的齿轮,因此 穿过副轴空载的齿轮在旋转的同时接近另一个齿轮。结果,即使已经发生 牙嵌冲突,也可以快速地解决牙嵌冲突。
根据本发明一个发明,所述预定位置是驱动源的转矩被传递到所述一 个齿轮的位置,所述转矩低于移动所述车辆所需的转矩,并且旋转具有所 述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮和具有所述变速器的所述牙 嵌离合器的被啮合部分的齿轮之一。根据此实施例,在车辆处于静止的情 况下,具有啮合部分的齿轮和具有被啮合部分的齿轮中的一个齿轮可以在 旋转的同时被移动到另一个齿轮。换言之,穿过主轴的齿轮(其利用花键 连接到主轴)与主轴一起旋转;穿过副轴的齿轮(其穿过副轴空载)经由 穿过主轴的齿轮从主轴接收驱动源转矩的一部分。因此,可以穿过副轴空 载的齿轮独立于副轴旋转。这样,根据换档指示进行啮合的齿轮中的一个 在旋转的同时与另一个进行接触。结果,即使发生牙嵌冲突,也可以快速 地解决牙嵌冲突。
根据本发明的一个发明,所述变速器包括将所述驱动源的转矩输出到 车轮的副轴;和所述静止判断设备从所述变速器的所述副轴的旋转来判断 所述车辆是否处于静止。即使驱动源的转矩输入到的主轴在旋转,当变速 器被设定在空档中时车辆也处于静止。所以,有时不能从主轴的旋转来判 断车辆是否处于静止。另一方面,当变速器的副轴旋转时,副轴的旋转经 由驱动链等传递到车轮,因此车辆在对应于副轴转数的速度下行驶。所 以,根据此发明的装置允许对车辆是否处于静止进行精确而容易的判断。
可以通过设置用于检测副轴转数的传感器并且然后通过基于副轴转数 传感器检测到的副轴转数进行判断,来进行副轴是否旋转的判断。还可以 通过测量将副轴的旋转传递到车轮的链、轴或轮胎的运动量来做出副轴是 否在旋转的判断。还可以具有检测主轴转数的传感器,以通过使用传感器 检测到的转数和变速器的减速比进行的计算来判断副轴旋转的存在性。还 可以从车速传感器检测到的车速来判断副轴是否在旋转。
根据本发明的一个发明,当发出使得一个齿轮靠近另一个齿轮的指令 时,所述静止判断设备从所述离合器的位置判断所述车辆是否处于静止, 所述一个齿轮具有所述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分而所述另一个 齿轮具有所述变速器的所述牙嵌离合器的被啮合部分。在发出指令使得具 有所述变速器的所述牙嵌离合器的啮合部分的齿轮靠近具有所述变速器的 所述牙嵌离合器的被啮合部分的齿轮中的一个靠近另一个时变速器已经被 设定在任何档位中并且离合器处于啮合的情况下,发动机的驱动经由离 合器被传递到车辆,因此车辆在驱动。相反,在即使变速器已经被预先确 定在任何档位中但离合器处于完全松开位置中的情况下,发动机的驱动力 被离合器中断。在这样的情况下,车辆处于静止,除非由先前行驶产生的 惯性力作用在车辆上。所以,此实施例有利于判断车辆是否处于静止,而 无需判断车速或者副轴旋转的存在性。
根据本发明的一个方面,所述离合器是多片湿式离合器。利用多片湿 式离合器,即使离合器处于松开位置,由于离合器中油液的粘性离合器盘 也容易与摩擦盘一起运动。因此,离合器可以被设定在仅将曲轴转矩中小 于移动车辆所需转矩的转矩传递到主轴。结果,当在车辆静止时发出换档 指示时,可以容易地解决牙嵌冲突。
根据本发明的一个方面,所述预定位置是所述离合器的驱动构件和从 动构件彼此分离的位置。即使在离合器的驱动构件和从动构件彼此不进行 接触时,由于离合器中油液的粘性多片湿式离合器也可以将驱动源的转矩 传递到主轴。所以主轴可以被旋转而无需使得离合器的驱动构件和从动构 件彼此进行接触。结果,在牙嵌冲突情况下,牙嵌冲突可以被快速地解 决,由此允许平稳换档。
根据本发明的跨乘式车辆配备有上述变速器控制装置。跨乘式车辆包 括摩托车(包括轻型摩托车和小型摩托车)、四轮轻型车(越野车)和 地摩托车。在操作跨乘式摩托车时,驾驶员有时频繁地起动和停止车辆。 向跨乘式车辆提供根据本发明的变速器控制装置允许快速的平稳换档,因 此提高了车辆的操纵舒适性。
附图说明
图1是根据本发明实施例的摩托车(跨乘式车辆)的外部视图。
图2是安装到根据本发明实施例的摩托车上的控制系统的整体结构的 框图
图3是传感器开关组的框图。
图4是离合器和变速器的截面图。
图5是主微机1的功能框图。
图6是示出在升档操作时离合器位置、换档致动器的转角和档位的瞬 时变化的曲线图。
图7是示出在降档操作时离合器位置、换档致动器的转角和档位的瞬 时变化的曲线图。
图8是示出当档位从空档换档到一档时离合器位置、换档致动器的转 角和档位的瞬时变化的曲线图。
图9是离合器致动器的控制流程图
图10是换档致动器的控制流程图。

具体实施方式

以下基于实施例详细说明本发明。
图1是根据本发明实施例的摩托车的外部视图。图中所示的摩托车 100是根据本发明的跨乘式车辆的一种形式,其包括前轮110和后轮 112。相对于车辆的行进方向横向地延伸的车把116安装到前叉114的顶 部,前叉114安装到前轮110。车把116在一端具有把手102和离合器手 柄104,并且在另一端具有加速器把手和制动手柄(未示出)。在摩托 车100的顶部,设置有车座118。驾驶员可以骑乘在摩托车100的车座 118上。摩托车100的结构基本上与已知摩托车的结构相同。多个特征之 一是利用电动机来致动布置在发动机106的曲轴箱中的离合器的离合器致 动器41布置在发动机106上方,即燃油箱108下方。另一个特征是摩托车 100包括换档致动器51,换档致动器51利用电动机来致动布置在发动机 106的变速箱中的变速器。离合器致动器41的动作由变速器控制装置10 控制(参照图2)。由离合器致动器41执行离合器啮合和松开。换档致动 器51的动作也由变速器控制器10控制,并且由换档致动器51执行变速器 的换档。离合器手柄104通过拉线连接到离合器致动器41,以允许离合器 啮合和松开。
图2是安装到摩托车100的控制系统的整体结构框图。控制系统包括 变速器控制装置10、离合器致动器41、换档致动器51、传感器开关组 99、离合器(未示出)和变速器(未示出)。
变速器控制装置10连接到电池98。蓄电池98的电能被供应到变速 器控制装置10。电能还经由变速器控制装置10供应到离合器致动器41和 换档致动器51。电能被用来致动变速器控制装置10以及离合器致动器41 和换档致动器51。
离合器致动器41包括DC电动机,并且可以通过在正常方向上旋转 DC电动机来松开离合器,通过在反向方向上旋转DC电动机来使离合器 啮合,或者将离合器设定在松开位置和啮合位置之间的期望位置上。离合 器致动器41具有包括电阻等的离合器电位计44。表示离合器致动器41的 状况的电压,即表示离合器位置的电压被施加到变速器控制装置10。电压 值被变速器控制装置10用作离合器位置信息。
类似地,换档致动器51也包括DC电动机,由此允许通过在正常方向 或者反向方向上旋转DC电动机来进行升档或者降档。换档致动器51安装 到变速器的换档臂。换档臂可以通过在正常方向上旋转DC电动机而在一 个方向上旋转,并且可以通过使DC电动机反向而在反向方向上旋转。换 档致动器51具有包括电阻等的换档电位计54。表示换档致动器51的状况 的电压,即表示换档臂的转角的电压被施加到变速器控制装置10。电压值 被变速器控制装置10用作换档致动器转角信息。
如图3所示,传感器开关组99包括升档开关91、降档开关96、档位 位置传感器93、副轴转数传感器92和钥匙开关82。
升档开关91将表示驾驶员的升档指示的换档指示信息输入到构成变 速器控制装置10的主微机1。类似地,降档开关96将表示驾驶员的降档 指示的换档指示信息输入到主微机1。档位位置传感器93安装到变速器, 并且将对应于换档凸轮轴的转角的电压值输入到主微机1作为档位位置信 息。安装到变速器副轴的副轴转数传感器92在对应于副轴的转数的频率 下向主微机1输出脉冲信号作为副轴转数信息。主微机1从副轴转数信息 判断车辆是否处于静止。当摩托车100的钥匙插入开关82中并且被接通 时,钥匙开关82输出表示该情况的信号(开关接通信号)到主微机1。当 输入开关接通信号时,主微机1启动。
再参照图2,变速器控制装置10主要由主微机1构成,并且根据从传 感器开关组99、离合器电位计44和换档电位计54输入的表示车辆状况的 信息来控制离合器致动器41和换档致动器51的动作。
下面将说明变速器控制装置10的部件。变速器控制装置10包括主微 机1、供应电路85、供应电能以致动离合器致动器41的电动机驱动电路 42、和供应电能以致动换档致动器51的电动机驱动电路52。
供应电路85包括结合钥匙开关82而被接通的开关(未示出)和自保 持电路84。当开关被接通时,供应电路85将蓄电池98的电压转换为用于 驱动主微机1的电压并且开始将该电压供应到主微机1。此外在钥匙开关 82断开后,该开关由自保持电路84维持接通状态。供应电路85继续施加 驱动电压直到主微机关闭操作完成。在关闭操作完成后,主微机1指示自 保持电路84停止电能供应,因此从供应电路85到主微机1的电能供应停 止。
电动机驱动电路42包括已知的H桥电路,通过其供应来自蓄电池98 的电流。电动机驱动电路42向离合器致动器41的DC电动机供应这样的 电流,该电流使DC电动机在根据从主微机1供应的离合器致动器控制信 号的方向上和速度下旋转。电动机驱动电路52也包括已知的H桥电路, 通过其供应来自蓄电池98的电流。电动机驱动电路52向换档致动器51的 DC电动机供应这样的电流,该电流使DC电动机在根据从主微机1供应的 换档致动器控制信号的方向上和速度下旋转。
主微机1由已知计算机构成,并根据从传感器开关组99、离合器电位 计44和换档电位计54输入的表示车辆状况的信息来控制离合器致动器41 和换档致动器51的动作。通过离合器致动器41的动作实现离合器啮合和 松开。通过换档致动器51的动作实现换档。
现在将说明离合器400和变速器500。图4是离合器400和变速器500 的剖视图。离合器400是充满油液的多片湿式离合器。这增大了离合器的 耐久性并使得离合器啮合和松开平稳。如图所示,离合器400包括离合器 壳体404,在其周围设置初级从动齿轮423。初级从动齿轮423与曲轴300 的初级驱动齿轮301啮合。离合器壳体404与曲轴300一起旋转。离合器 400包括交替的摩擦盘401和离合器盘402。摩擦盘401随着壳体404旋转 而旋转并可轴向滑动。离合器盘402利用花键连接到离合器凸台408。离 合器凸台408利用花键连接到主轴501。因此,离合器盘402可以独立于 离合器壳体404而旋转,并且可以以与摩擦片相同的方式轴向滑动。主轴 501与离合器盘402一起旋转。
当离合器处于啮合状态时,摩擦盘401和离合器盘402通过离合器弹 簧403的弹簧力被推向变速器500以产生摩擦力。因此,在离合器处于啮 合状态的情况下发动机的驱动力经由曲轴300、离合器壳体404、摩擦盘 401、和离合器盘402被传递到主轴501。另一方面,当离合器处于松开状 态时,从推杆406向着离合器400施加逆着离合器弹簧403的力。因此摩 擦盘401和离合器盘402被分开以切断发动机驱动力到主轴501的传递。 当离合器处于部分啮合状态时,摩擦盘401和离合器盘402进行接触以传 递发动机的部分驱动力,由此允许车辆的行进。
推杆406由离合器致动器41的动作经由液压机构被推向离合器400。 根据离合器致动器41的动作,离合器被设定到完全松开位置、啮合位 置、或者完全松开位置和啮合位置之间的期望位置。更具体而言,该液压 机构包括用于流通油液的油管409、连接到油管409一端的离合器松开油 缸410、和连接到油管409另一端的主缸411。当离合器致动器41旋转 时,活塞413被推向主缸411。当活塞413被推动时,主缸411中的油液 通过油管409进入离合器松开油缸410中。当油液流入时,活塞415被推 向推杆406,使得推杆406被推向离合器。这样,流入离合器松开油缸 410中的油液量根据离合器致动器41的动作而变化,因此离合器位置可以 被设定到完全松开位置、啮合位置、或者完全松开位置和啮合位置之间的 期望位置。主缸411包括储油箱420,其工作来校正液压机构中油液容量 的变化。
变速器500是具有牙嵌离合器的变速器,其包括主轴501和与主轴 501平行的副轴510。具有牙嵌离合器啮合部分的齿轮502(牙嵌齿齿轮) 和具有牙嵌离合器被啮合部分的齿轮503(牙嵌孔齿轮)穿过主轴501。 牙嵌齿齿轮502可以沿着主轴501的轴线滑动,并且利用花键连接到主轴 501。牙嵌孔齿轮503在主轴501上空载。发动机的驱动力通过离合器400 和主轴401传递到牙嵌齿齿轮502。牙嵌齿齿轮502向着牙嵌孔齿轮503 滑动以与其啮合,因此发动机的驱动力传递到牙嵌孔齿轮503。
利用花键连接到副轴510的多个齿轮穿过副轴510。这些齿轮或者与 主轴501的牙嵌齿齿轮502或者牙嵌孔齿轮503啮合。发动机的驱动力经 由牙嵌齿齿轮502或者牙嵌孔齿轮503以及部分穿过副轴510的齿轮而传 递到副轴510。为了简化起见,图4分开地示出了主轴501和副轴510。 对于使用链传动系统的车辆,传递到副轴510的驱动力经由安装到副轴 510一端的驱动链轮(未示出)和缠绕该驱动链轮的链条而传送到后轮, 由此驱动该车辆。对于使用带传动系统的车辆,传递到副轴510的驱动力 经由安装到副轴510一端的驱动带轮(未示出)和缠绕该驱动带轮的带而 传送到后轮。对于使用轴传动系统的车辆,锥齿轮(未示出)布置在副轴 510的一端。该锥齿轮和布置在传动轴(未示出)一端处的锥齿轮彼此进 行啮合,因此传递到副轴510的驱动力经由该传动轴传送到后轮。
穿过主轴501的牙嵌齿齿轮502和穿过副轴510的齿轮通过换档致动 器51的动作在各自轴线上滑动。具体而言,安装到换档致动器51的换档 杆520连接到换档臂521。换档凸轮轴522与换档臂521啮合并且绕换档 凸轮轴522旋转。换档凸轮轴522具有凸轮槽523。当换档凸轮轴522旋 转时,换档拨叉525沿着凸轮槽523沿着换档凸轮轴的轴线滑动。因此, 与换档拨叉525进行啮合的牙嵌齿齿轮502或者穿过副轴510的齿轮在各 自轴上滑动到对应于换档的位置。由此通过换档致动器51的动作实现了 换档。
当牙嵌齿齿轮502在不绕主轴501的轴线旋转的情况下向着牙嵌孔齿 轮503滑动时,牙嵌齿齿轮502的牙嵌齿和牙嵌孔齿轮503的牙嵌孔有时 彼此不一致(牙嵌冲突),阻碍了平稳换档。本实施例通过在牙嵌冲突之 前预先旋转利用花键连接到主轴501的牙嵌齿齿轮502,可以容易地防止 牙嵌冲突。
具体而言,离合器400充满油液。所以,即使离合器盘402和摩擦盘 401彼此不接触,离合器盘402也可以由于油液的粘性而可操作地与摩擦 盘401相关联。离合器盘402和摩擦盘401之间的间距被设定为彼此不进 行接触并且当车辆静止情况下发出换档指示时可以与摩擦盘401一起地操 作离合器盘402。因此,在发动机的驱动力中,小于驱动车辆所需驱动力 的驱动力被传递到主轴501。结果,主轴501旋转,并且即使车辆处于静 止,利用花键连接到主轴501的牙嵌齿齿轮502也与主轴501一起运动。 因为牙嵌齿齿轮502在旋转的同时接近牙嵌孔齿轮503,可以在短时间内 解决牙嵌冲突(如果发生的话)。
在牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮503已经彼此进行啮合而完成换档 后,牙嵌齿齿轮502的旋转停止,因此车辆仍然保持静止。就是说,离合 器盘402和摩擦盘401没有接触,因此,发动机的驱动力中,没有传递足 以驱动车辆的驱动力到主轴501。车辆因此仍然保持静止。
将说明作为用于控制离合器致动器41和换档致动器51的变速器控制 装置10的主要组成部分的主微机1的功能。图5是主微机的功能框图,示 出了与本发明相关的功能。主微机1包括静止判断部分11、离合器致动器 控制部分12、和换档致动器控制部分15。下面将说明功能性部件。
静止判断部分11判断车辆是否处于静止。具体而言,当钥匙开关82 被接通并且然后由驾驶员进行换档操作时,换档指示信息从升档开关91 或者降档开关96输入到静止判断部分11。已经获取换档指示信息的静止 判断部分11于是从副轴转数传感器92获取副轴转数信息。当副轴的转数 为预定值(静止条件转数)或更小,并且低于静止条件转数的转数持续达 预定时间(静止条件时间)或更长时,静止判断部分11判断车辆处于静 止。静止判断部分11发送此判断到构成离合器致动器控制部分12的牙嵌 冲突解决部分13和完全松开部分14。
离合器致动器控制部分12从升档开关91或降档开关96获取换档指示 信息。已经从静止判断部分11获取车辆处于静止的通知并且获取换档指 示信息的离合器致动器控制部分12根据在车辆静止情况下的离合器位置 执行离合器致动器41的两种控制。具体而言,当车辆处于静止情况下的 离合器被设定在完全松开状态中时,构成离合器致动器控制部分12的牙 嵌冲突解决部分13控制离合器致动器41。另一方面,当车辆处于静止情 况下的离合器被设定在啮合状态中时,构成离合器致动器控制部分12的 完全松开部分14控制离合器致动器41。
将首先说明牙嵌冲突解决部分13的功能。当车辆处于静止的同时做 出换档指示时,牙嵌冲突解决部分13将离合器从完全松开位置切换到牙 嵌冲突解决离合器位置。在换档已经完成后,牙嵌冲突解决部分13将离 合器再次切换到完全松开位置。
此处,将说明由牙嵌冲突解决部分13所设定的牙嵌冲突解决离合器 位置。根据发动机转矩到主轴501的传递比率将离合器位置粗略地分成啮 合位置、部分啮合位置和松开位置。但是,根据摩擦盘401和离合器盘 402之间的间距,在这些离合器位置中发动机转矩到主轴501的传递比率 不同。例如,在松开位置之一的完全松开位置中摩擦盘401和离合器盘 402之间的间距为最大值。在此状态下,发动机转矩到主轴501的传递被 完全中断。通过逐渐减小摩擦盘401和离合器盘402之间的间距,即使在 相同松开位置中传递到主轴501的发动机转矩的量由于离合器400中油液 的粘性而逐渐增大。在摩擦盘401和离合器盘402彼此进行接触时,离合 器进入部分啮合位置。
作为此实施例特征的牙嵌冲突解决离合器位置是这样的位置,在该位 置中摩擦盘401和离合器盘402不接触但是离合器盘402由于离合器400 中油液的粘性而可操作地与摩擦盘401的旋转相关联。牙嵌冲突解决离合 器位置被设定为大于部分啮合位置,以允许在牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿 轮503进行啮合之前由发动机转矩旋转主轴501。将离合器设定到牙嵌冲 突解决离合器位置允许在车辆静止的情况下由发动机转矩旋转主轴501。
参照图6(a),将详细说明牙嵌冲突解决部分13的功能。图6(a) 示出了当车辆静止情况下离合器处于完全松开位置中时发出升档指示时, 离合器位置的瞬时变化。曲线图的横轴表示时间。纵轴表示离合器位置。 离合器位置粗略地分为啮合位置、部分啮合位置和松开位置,如上所述。 曲线图中的符号C1表示完全松开位置中的离合器位置,并且C2表示牙嵌 冲突解决离合器位置。如曲线图中所示,牙嵌冲突解决离合器位置C2设 定为大于部分啮合位置,并且小于完全松开位置C1。
已经从静止判断部分11接收到车辆处于静止的通知的牙嵌冲突解决 部分13,从离合器电位计44获取离合器位置信息。已经从离合器位置信 息判断离合器处于完全松开位置的牙嵌冲突解决部分13,在与发出换档指 示信息相同的时间处开始将离合器从完全松开位置切换到牙嵌冲突解决离 合器位置(牙嵌冲突解决离合器操作,参照图6(a))。具体而言,以牙 嵌冲突解决部分13向电动机驱动电路42输出离合器致动器控制信号来致 动离合器致动器41的方式实现换档。当牙嵌冲突解决部分13开始牙嵌冲 突解决操作时,换档致动器控制部分15被告知这一事实,如下面将说明 的那样。
在牙嵌冲突解决操作中,牙嵌冲突解决部分13获取离合器位置信息 以监控离合器位置。牙嵌冲突解决部分13在离合器到达牙嵌冲突解决离 合器位置(图6(a)中的离合器位置C2)时停止离合器致动器41的操 作,以完成牙嵌冲突解决操作(图6(a)中t2)。
在离合器被设定到牙嵌冲突解决离合器位置之后,牙嵌齿齿轮502通 过换档致动器51的动作向着牙嵌孔齿轮503移动,这将在后面说明。牙 嵌齿齿轮502的牙嵌齿和牙嵌孔齿轮503的牙嵌孔彼此进入啮合,由此完 成牙嵌齿齿轮502的移动。
在牙嵌冲突解决操作已经开始后,牙嵌冲突解决部分13从档位传感 器93获取档位信息。牙嵌冲突解决部分13根据此档位信息判断牙嵌齿齿 轮502的移动是否已经完成。在牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮503已经进 行啮合并且换档凸轮轴已经到达与换档指示所要求的换档相对应的转角 时,牙嵌冲突解决部分13判断牙嵌齿齿轮502的移动已经完成。
已经判断牙嵌齿齿轮502的移动已经完成的牙嵌冲突解决部分13致 动离合器致动器41以将离合器再次切换到完全松开位置(牙嵌冲突解决 返回操作,图6(a)中的t6)。在牙嵌冲突解决返回操作中,牙嵌冲突解 决部分13根据离合器位置信息监控离合器位置,如同牙嵌冲突解决操作 中一样。离合器致动器控制部分12在离合器位置到达完全松开位置时停 止离合器致动器41的动作,以完成牙嵌冲突解决返回操作(图6(a)中 的t7)。
如上所述,牙嵌冲突解决部分13在驾驶员发出换档指示时执行牙嵌 冲突解决操作。在离合器通过换档致动器51的操作到达牙嵌冲突解决离 合器位置(这将在后面说明)之后,牙嵌齿齿轮502开始向着牙嵌孔齿轮 503移动。所以,牙嵌齿齿轮502随着主轴501的旋转而移动以在旋转的 同时接近牙嵌孔齿轮503。结果,即使发生牙嵌冲突,也可以快速地解决 牙嵌冲突,以允许平稳换档。
下面将说明完全松开部分14的功能。当车辆静止情况下的离合器处 于啮合位置时,完全松开部分14将离合器从啮合位置切换到完全松开位 置。在完成换档后,完全松开部分14将离合器从完全松开位置切换到静 止离合器位置。在完全松开位置中,发动机转矩到主轴501的传递被完全 中断,如上所述,因此主轴501的转数逐渐减小。静止离合器位置被设定 为小于完全松开位置,并大于部分啮合位置。将车辆处于静止情况下的离 合器设定到静止离合器位置允许离合器在比当离合器位置被设定在完全松 开位置中时更短的时间内在车辆起动时啮合。
参照图8(a),将更详细地说明完全松开部分14的功能。图8(a) 示出了当在静止车辆的离合器处于啮合位置的情况下发出将档位从空档切 换到一档的指令时,离合器位置的瞬时变化。图8(a)中的符号C1表示 啮合状态下的离合器位置,C2表示完全松开状态下的离合器位置,和C3 表示静止离合器位置。纵轴表示离合器位置。横轴表示时间。
已经从静止判断部分11接收到车辆处于静止的通知的完全松开部分 14从离合器电位计44获取离合器位置信息。当车辆静止情况下的离合器 处于啮合位置中时,完全松开部分14在获得换档指示信息时致动离合器 致动器41,以将离合器位置从啮合位置切换到完全松开位置(离合器松开 操作,参照图8(a))。已经判断离合器已到达完全松开位置的完全松开 部分14停止离合器致动器14的动作(图8(a)中的t3)。当完全松开部 分14开始离合器松开操作时,换档致动器控制部分15被告知此事实,如 下面将说明的那样。
在离合器已经设定在完全松开位置中之后,牙嵌齿齿轮502通过换档 致动器51的动作向着牙嵌孔齿轮503移动。牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮 503进行啮合,使得牙嵌齿齿轮502的移动的完成。
在已经开始离合器松开操作之后,完全松开部分14从档位传感器93 获取档位信息,以判断牙嵌齿齿轮502的移动是否已经完成。在牙嵌齿齿 轮502和牙嵌孔齿轮503已经进行啮合并且换档凸轮轴已经到达与换档指 示所要求的换档相对应的转角时,完全松开部分14判断牙嵌齿齿轮502 的移动已经完成。已经判断牙嵌齿齿轮502的移动已完成的完全松开部分 14开始将离合器从完全松开位置切换到静止离合器位置(静止离合器操 作,图8(a)中t6)。在离合器已经到达静止离合器位置时,完全松开部 分14停止离合器致动器41的动作(图8(a)中t7)。离合器因此被维持 在静止离合器位置中。
如上所述,完全松开部分14将离合器从啮合位置设定到完全松开位 置。在离合器位置通过换档致动器51的动作已经到达完全松开位置之 后,牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮503进行啮合。因此减小了在换档时对 车辆的冲击。换言之,当离合器在车辆静止的情况下处于啮合位置中时, 发动机的驱动力经由离合器传递到主轴501。主轴501可操作地与发动机 的旋转相关联。在此情况下,因为车辆设定在空档中,所以车辆处于静 止。当齿轮在此状态下换档时,发动机的驱动力可能突然传递到车辆而给 予车辆冲击或者使发动机停机。所以,此实施例在牙嵌齿齿轮502和牙嵌 孔齿轮503啮合之前,通过将离合器设定到完全松开位置而中断了发动机 的驱动力到主轴501的传递,并且在逐渐减小主轴501的转速的同时将牙 嵌齿齿轮502向着牙嵌孔齿轮503移动。结果,减小了当牙嵌齿齿轮502 和牙嵌孔齿轮503进行啮合时的冲击,因此实现了舒适的换档操作。
现在将说明换档致动器控制部分15的功能。当驾驶员发出换档指示 时,换档致动器控制部分15在从发出换档指示的时间起经过规定时间之 后开始换档致动器51的动作(换档操作),这将在后面说明。换档致动 器51在换档操作中旋转到最大角度。此最大换档角度对于一次升档或降 档操作而言是所需的并且是足够的。
通过换档致动器51的动作而开始牙嵌齿齿轮502的移动。在从移动 的完成起经过转角维持时间之后,换档致动器控制部分15在与换档操作 相反的方向上操作换档致动器51。在换档致动器51的转角到达参考角度 时,换档致动器51的动作停止。
转角维持时间是用于换档致动器51将转角维持在最大换档角度处以 防止牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮53从彼此脱离啮合的时间。具体而 言,当牙嵌齿齿轮502很强地与牙嵌孔齿轮503碰撞以与其进行啮合时, 由于反作用啮合可能有时会脱落。所以,换档致动器51维持最大换档角 度达转角维持时间,由此防止换档凸轮轴返回换档之前的转角。因此牙嵌 齿齿轮502被压向牙嵌孔齿轮503,由此维持牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿 轮503的啮合。
参照图6(b)和8(b),将更详细地说明换档致动器控制部分15的 功能。图6(b)示出了在静止车辆的离合器处于完全松开位置中的情况下 发出升档指示时,换档致动器51的转角的瞬时变化。图8(b)示出了在 静止车辆的离合器处于啮合位置中的情况下发出将档位从空档换档到一档 的指示时,换档致动器51的转角的瞬时变化。曲线图的横轴表示时间。 纵轴表示换档致动器51的纵轴。转角中间的平线表示换档致动器51既 不在升档方向也不在降档方向上旋转的空档位置(参考角度)。曲线图中 的符号S1表示最大换档角度。
当由驾驶员进行换档工作时,换档致动器控制部分15从升档开关91 或者降档开关96获取换档指示信息。已经获取换档指示信息的换档致动 器控制部分15被告知由离合器致动器控制部分12进行的离合器致动器41 的控制的细节。更具体而言,当牙嵌冲突解决部分13开始牙嵌冲突解决 操作时,换档致动器控制部分15被告知该事实。另一方面,当完全松开 部分14开始离合器松开操作时,换档致动器控制部分15被告知该事实。 换档致动器控制部分15由此在经过了基于离合器致动器控制部分12致动 的控制而设定的规定时间之后开始换档致动器51的操作(换档操作)。
更具体而言,如图6(b)所示,当由牙嵌冲突解决部分13执行牙嵌 解决操作时,换档致动器51在从发出换档指示信息时起经过牙嵌冲突解 决控制时间(图6(b)中的T1)之后(曲线图中的t3)开始动作。另一 方面,如图8(b)所示,当由完全松开部分14执行离合器松开操作时, 换档致动器51在从发出换档指示信息时起经过完全松开控制时间(图8 (b)中的T2)之后(曲线图中的t2)开始动作。以换档致动器控制部分 15向电动机驱动电路52输出与换档致动器51所要求的动作相对应的换档 致动器控制信号的方式来实现换档致动器51的动作的控制。
此处牙嵌冲突解决控制时间是在考虑到离合器致动器41和换档致动 器51之间的操作速度的不同的情况下,为牙嵌齿齿轮502在离合器到达 牙嵌冲突解决离合器位置之后开始移动而预先确定的时间。具体而言,离 合器致动器41和换档致动器51在操作速度上不同。所以,如果离合器致 动41和换档致动器51不考虑操作速度上的不同而独立地被操作,则牙 嵌齿齿轮502在离合器到达牙嵌冲突解决离合器位置之前开始移动,导致 牙嵌冲突的可能性。所以当在离合器处于完全松开位置中的情况下发出换 档指示时,此实施例将换档致动器51的动作从离合器致动器41的动作开 始时起延迟一个牙嵌冲突解决控制时间。在离合器已经到达牙嵌冲突解决 离合器位置时,开始牙嵌齿齿轮502的移动。
类似地,完全松开控制时间是在考虑到离合器致动器41和换档致动 器51之间的操作速度的不同的情况下,预先确定以使牙嵌齿齿轮502在 牙嵌孔齿轮503在离合器到完全松开位置以减小主轴501的转速之后才进 行啮合的时间。
换档致动器控制部分15在换档致动器51的换档动作期间从换档电位 计54获取换档致动器转速信息。换档致动器控制部分15基于换档致动器 转速信息监控换档致动器51的转角。在判断换档致动器51到达最大换档 转角时(图6和8所示的S1),换档操作完成(图6和8中的t5)。
在换档操作期间,换档凸轮轴被换档致动器51的动作所旋转。将与 换档拨叉进行啮合的牙嵌齿齿轮502在主轴501上向着牙嵌孔齿轮503移 动。换档致动器控制部分15从换档操作开始就从档位传感器93获取档位 信息,并从档位信息判断牙嵌齿齿轮502的移动是否完成。在牙嵌齿齿轮 502和牙嵌孔齿轮503已经进行啮合并且换档凸轮轴已经到达与换档指示 所要求的换档相对应的转角时,换档致动器控制部分15判断牙嵌齿齿轮 502的移动已经完成。
已经判断牙嵌齿齿轮502的移动已完成的换档致动器控制部分15从 该时间起到经过转角维持时间(参照图6和8)继续将换档致动器51的转 角维持在最大转角。于是在经由转角维持时间之后换档致动器控制部分15 在回到参考角度的方向上操作换档致动器51(换档返回操作,参照图6和 8中的t8)。在换档返回操作中,换档致动器控制部分15基于换档致动器 转速信息判断换档致动器51是否已经到达参考角度。在换档致动器控制 部分15已经判断换档致动器51已到达参考角度时(图6和8中的t9)换 档返回操作完成。
在此实施例中,以换档致动器51的动作从离合器致动器41的动作的 开始被延迟的方式控制操作速度的差别。但是当离合器致动器41的操作 速度高于换档致动器51的操作速度时,这样的控制是不必要的,或者作 为替代换档致动器51的动作可以早于离合器致动器41的动作开始。
在此实施例中,基于离合器致动器控制部分12的控制的细节来预先 确定牙嵌冲突解决控制时间。或者,牙嵌冲突解决控制时间可以为每一个 档位设定。例如,对于从一档到二档和从五档到四档的换档可以设定不同 的牙嵌冲突解决控制时间。
如上所述,在此实施例中,当由驾驶员的换档操作发出换档指示时静 止判断部分11判断车辆是否处于静止。牙嵌冲突解决部分13判断离合器 是否处于完全松开位置或者啮合位置。当车辆处于静止并且离合器处于完 全松开位置时,牙嵌冲突解决部分13在接收到换档指示的同时开始离合 器致动器41的动作,以将离合器从完全松开位置切换到牙嵌冲突解决离 合器位置。换档致动器控制部分15在从发出换档指示时起经过牙嵌冲突 解决控制时间之后开始换档致动器51的动作。结果,在离合器已经到达 牙嵌冲突解决离合器位置之后牙嵌齿齿轮502开始向着牙嵌孔齿轮503移 动。因此牙嵌齿齿轮502在发生牙嵌冲突之前与主轴501一起旋转,由此 快速地解决牙嵌冲突。
另一方面,当车辆处于静止并且离合器处于啮合位置时,完全松开部 分14在接收到换档指示的同时开始离合器致动器41的动作。完全松开部 分14将离合器从啮合位置切换到完全松开位置。换档致动器控制部分15 在从发出换档指示起经过完全松开控制时间之后开始换档致动器51的动 作。结果,在离合器已经到达完全松开位置之后牙嵌齿齿轮502开始向着 牙嵌孔齿轮503移动。这减小了当牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮503进行 啮合时对车辆的冲击,从而允许舒适的换档操作。
下面将说明通过主微机1的功能实现的离合器位置、换档致动器转角 和档位的瞬时变化。图6示出了在车辆在离合器位置松开下处于静止时发 出升档指示的情况下,离合器位置、换档致动器转角和档位的瞬时变化。 如上所述,图6(a)的纵轴表示离合器位置,图6(b)的纵轴表示换档 致动器51的转角,和图6(c)的纵轴表示档位。图6的横轴表示时间。
如图6所示,离合器致动器41从驾驶员发出升档指示时开始牙嵌冲 突解决操作。另一方面,换档致动器51从驾驶员发出换档指示时起经过 牙嵌冲突解决控制时间(T1)之后开始换档操作。
牙嵌齿齿轮502随着换档致动器51开始换档操作而开始向着牙嵌孔 齿轮503移动(图6中的t4)。如曲线图所示,当牙嵌齿齿轮502开始移 动时离合器已经被设定在牙嵌冲突解决离合器位置中。所以,在牙嵌齿齿 轮502移动的同时,比使车辆移动的转矩小的转矩从发动机传递到主轴 501。主轴501由发动机的转矩旋转。结果,牙嵌齿齿轮502在旋转的同 时接近牙嵌孔齿轮503。
通过牙嵌齿齿轮502与牙嵌孔齿轮503的啮合完成换档(曲线图中的 t6)。在牙嵌齿齿轮502的移动期间其中档位暂时不变化的部分表示暂时 的牙嵌冲突。
离合器致动器41从牙嵌齿齿轮502的移动完成时开始牙嵌冲突解决 返回操作。换档致动器51在从牙嵌齿齿轮502的移动完成起经过转角维 持时间之后开始换档返回操作。
参照图7,将说明在车辆处于静止下的离合器被设定在松开位置中的 情况下发出降档指示时的离合器位置、换档致动器51的转角和档位的瞬 时变化。与图6中一样,图7(a)的纵轴表示离合器位置,图7(b)的纵 轴表示换档致动器51的转角,和图7(c)的纵轴表示档位。图7(a)中 的符号C1表示当离合器处于完全松开位置中时的离合器位置,和C2表示 牙嵌冲突解决离合器位置。
在车辆处于静止的同时发出降档指示时的离合器位置的瞬时变化基本 上与当发出瞬时升档指示时的瞬时变化相同。具体而言,降档指示信息所 输入到的牙嵌冲突解决部分13使得离合器致动器41与该输入同时地开始 牙嵌冲突解决操作(图7中的t1)。离合器切换到牙嵌冲突解决离合器位 置(图7(a)中的离合器位置C2)。
另一方面,在从发出降档指示时起经过牙嵌冲突解决控制时间(T1) 之后(图7中的t3)换档致动器51在与升档操作方向相反的方向上旋 转。换档致动器51的动作在转角已经到达最大换档转角时停止。
牙嵌齿齿轮502开始由换档致动器51的操作向着牙嵌孔齿轮503移动 (图7中的t4)。如在升档操作中一样,在牙嵌齿齿轮502开始移动时离 合器已经到达牙嵌冲突解决离合器位置。此后,牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔 齿轮503进行啮合以完成换档(图7中的t6)。
离合器致动器41从牙嵌齿齿轮502的移动已经完成时开始牙嵌冲突 解决返回操作(图7中的t6),使得离合器再次被设定在完全松开位置 (离合器位置C1)中。在从换档已经完成时起经过转角维持时间之后换 档致动器51开始换档返回操作(图7中的t8)。此后,换档致动器51的 转角返回到参考角度(图7中的t9)。
如上所述,当在车辆处于静止的同时离合器处于松开位置中的情况下 发出降档指示时,在牙嵌齿齿轮502开始移动之前离合器从松开位置设定 到牙嵌冲突解决位置。这允许主轴501在牙嵌齿齿轮502的移动期间旋 转,因此牙嵌齿齿轮502在旋转的同时接近牙嵌孔齿轮503。结果,可以 快速地解决牙嵌冲突。
下面参照图8,将说明在车辆处于静止下的离合器被设定在啮合位置 中的情况下发出从空档换档到一档的指示时,离合器位置、换档致动器51 的转角和档位的瞬时变化。同样在图8中,图8(a)的纵轴表示离合器位 置,图8(b)的纵轴表示换档致动器51的转角,和图8(c)的纵轴表示 档位。图8(a)中的符号C1表示当离合器处于啮合位置中时的离合器位 置,C2表示完全松开位置中的离合器位置,和C3表示当车辆处于静止时 的离合器位置。
如图8所示,当驾驶员发出换档指示时离合器致动器41开始离合器 分离操作(图8中的t1),并且离合器被设定在完全松开位置(离合器位 置C2)中(图8中的t3)。换档致动器51在驾驶员发出换档指示时起经 过完全松开控制时间(T2)之后(图8中的t2)开始换档操作。此后换档 致动器51的转角被维持在最大换档转角处(图8中的t5)。
另一方面,牙嵌齿齿轮502由换档致动器51的动作开始移动(图8中 的t4)。在牙嵌齿齿轮502开始移动之后,牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮 503进行啮合以完成换档(图8中的t6)。如图8所示,在牙嵌齿齿轮502 和牙嵌孔齿轮503进行啮合之前离合器已经被设置在完全松开位置。所 以,在主轴501的转速已经减小之后,牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮503 才进行啮合。结果,可以减小在牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮503啮合时 对车辆的冲击,因此实现了舒适的换档操作。
离合器致动器41从牙嵌齿齿轮502的移动完成时开始静止时离合器 位置操作。换档致动器51从牙嵌齿齿轮502的移动完成时起经过转角维 持时间之后开始换档返回操作。
参照图9的流程图,将说明离合器致动器41的控制。当通过驾驶员 的换档操作从升档开关91或降档开关96输入换档指示信息时(S101), 静止判断部分11从副轴转数信息判断车辆是否处于静止(S102)。当判 断车辆处于静止时,换档指示信息所输入到的牙嵌冲突解决部分13或者 完全松开部分14每个获取离合器位置信息(S103)以判断离合器是处于 啮合位置或者完全松开位置(S104)。
当离合器位置为完全松开位置时,牙嵌冲突解决部分13致动离合器 致动器41以开始牙嵌冲突解决操作(S105)。因此,离合器位置被设定 在牙嵌冲突解决离合器位置中。在离合器通过离合器致动器41的动作已 经到达牙嵌冲突解决离合器位置时,牙嵌齿齿轮502开始向着牙嵌孔齿轮 503移动。牙嵌冲突解决部分13判断换档是否已经完成(S106)。已经判 断换档已完成的牙嵌冲突解决部分13再次致动离合器致动器41,以开始 牙嵌冲突解决返回操作(S107)。因此,离合器被再次设定在完全松开位 置中。
另一方面,当完全松开部分14在步骤S104中判断离合器处于啮合状 态中时,离合器致动器41被致动以开始离合器分离操作(S201)。离合 器位置因此被设定在完全松开位置中。在离合器位置已经通过离合器致动 器41的动作到达完全松开位置之后,牙嵌齿齿轮502开始向着牙嵌孔齿 轮503移动。完全松开部分14于是判断换档是否已经完成(S202)。已 经判断换档已完成的完全松开部分14致动离合器致动器41,以开始静止 离合器位置操作(S203)。因此,离合器被设定在静止离合器位置中。
参照图10的流程图,将说明换档致动器51的控制。通过驾驶员的换 档操作从升档开关91或降档开关96输入换档指示信息到换档致动器控制 部分15(S301)。换档指示信息所输入的换档致动器控制部分15被告知 由离合器致动器控制部分12执行的控制的细节(牙嵌冲突解决操作或者 完全松开操作)(S302)。换档致动器控制部分15于是判断执行牙嵌冲 突解决操作和完全松开操作中的哪一个(S303)。当由牙嵌冲突解决部分 13执行牙嵌冲突解决操作时,换档致动器控制部分15经由牙嵌冲突解决 控制时间(T1)之后开始换档操作。具体而言,换档致动器控制部分15 对从发出换档指示信息时起的经过时间(t)计数(S304),以判断经过是 否已经到达牙嵌冲突解决控制时间(T1)(S305)。换档致动器控制部分 15从牙嵌冲突解决控制时间(T1)已经到来时开始换档操作(S306)。因 此,换档致动器51的转角被设定在最大换档转角处。
另一方面,当由完全松开部分14执行完全松开操作时,换档致动器 控制部分15在经过完全松开操作控制时间(T2)之后开始换档操作。更 具体而言,如牙嵌冲突解决操作中一样,换档致动器控制部分15对从发 出换档指示信息时起的经过时间(t)计数(S401),以判断经过是否已经 到达完全松开操作控制时间(T2)(S402)。换档致动器控制部分15从 完全松开操作控制时间(T2)已经到来时开始换档操作(S306)。同样在 此情况下,换档致动器51的转角被设定在最大换档转角处。
另一方面,牙嵌齿齿轮502通过换档致动器51的动作开始移动。换 档致动器51判断牙嵌齿齿轮502的移动是否已经完成(S307)。已经判 断牙嵌齿齿轮502的移动已完成的换档致动器控制部分15对从牙嵌齿齿 轮502的移动已经完成时其的经过时间(s)计数(S308)。在经过时间 (s)到达转角维持时间(S)时,开始换档返回操作(S310)。因此换档 致动器51的转角再次被设定在参考位置。
在此实施例中,当车辆处于静止的同时离合器处于完全松开位置中时 发出换档指示,牙嵌冲突解决部分13将离合器设定在牙嵌冲突解决离合 器位置中。换档致动器控制部分15在经过牙嵌冲突解决控制时间之后开 始换档操作。所以,牙嵌齿齿轮502随主轴501的旋转而移动,以从开始 向着牙嵌孔齿轮503的移动起就在旋转的同时接近牙嵌孔齿轮503。结 果,可以快速地解决牙嵌冲突,以允许平稳的换档。
根据此实施例,离合器400是多片湿式离合器。即使摩擦盘401和离 合器盘402彼此分开,离合器盘402也可以随着摩擦盘401的旋转而运 动。这有助于设定牙嵌冲突解决离合器位置。
根据此实施例的变速器控制装置10被安装到作为跨乘式车辆一种形 式的摩托车上。变速器控制装置10允许快速的换档操作。所以,即使频 繁地执行车辆处于静止情况下的换档操作,也可以实现舒适的换档性能。
根据此实施例,当车辆处于静止的情况下离合器处于啮合位置中时发 出升档指示时,完全松开部分14将离合器设定在完全松开位置中。换档 致动器控制部分15在经过完全松开控制时间之后开始换档操作。因此, 发动机转矩到主轴501的传递被完全中断,使得主轴501的转速被减小, 牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮503在该减小转速下进行啮合。结果,减小 了在牙嵌齿齿轮502和牙嵌孔齿轮503时对车辆的冲击,由此允许对驾驶 员有舒适的换档性能。
根据此实施例,由静止判断部分11从副轴510的转数来判断车辆是 否处于静止。这允许对车辆是否处于静止进行精确而容易的判断。
应当理解到本发明不限于上述实施例。
例如,根据此实施例,牙嵌齿齿轮502向着牙嵌孔齿轮503移动。但 是,换档不限于牙嵌齿齿轮502,而是牙嵌孔齿轮503可以向着牙嵌齿齿 轮502移动。
根据此实施例,牙嵌离合器齿轮穿过主轴501,并且牙嵌齿齿轮502 在旋转的同时接近牙嵌孔齿轮503。或者,牙嵌离合器齿轮可以穿过副轴 510,并且副轴510的牙嵌齿齿轮和牙嵌孔齿轮之一可以根据换档指示接 近另一个。在此情况下,足以使穿过副轴510空载的齿轮旋转的发动机转 矩只需要经由离合器400、主轴501和穿过主轴501的齿轮而传递到穿过 副轴510空载的齿轮。所以,穿过副轴510空载的齿轮在旋转的同时移 动,以允许在车辆处于静止的情况下的平稳换档。
根据此实施例,变速器500包括副轴转数传感器92,以从副轴转数传 感器92获取的转数信息来判断车辆是否处于静止。对车辆是否处于静止 的判断不限于此,而是可以从由车辆的速度传感器检测到的车速来做出该 判断。
根据此实施例,牙嵌冲突解决控制部分13判断车辆处于静止情况下 的离合器是否处于完全松开位置。此判断不限于此,而是可以进行车辆处 于静止情况下的离合器是否相对于牙嵌冲突解决离合器位置而言靠近松开 位置的判断。当车辆处于静止情况下的离合器相对于牙嵌冲突解决离合器 位置而言靠近松开位置时,牙嵌冲突解决控制部分13可以执行牙嵌冲突 解决操作。
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