自動換擋裝置制造方法
【專利摘要】本文公開了一種自動換擋裝置（13），其包括旋轉(zhuǎn)軸（23，24）、爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)（252）和控制單元（26）。所述控制單元（26）將預(yù)定電流（Ia）供應(yīng)至移軸裝置（313），以移動處于與第一離合器環(huán)（281）和第二離合器環(huán)（282）中的一個已嚙合的嚙合狀態(tài)的套筒（312），并且在所述套筒（312）的花鍵（312a）脫離所述第一離合器環(huán)（281）和所述第二離合器環(huán)（282）中的所述一個的第一爪形離合器部（281a）或第二爪形離合器部（282a）之前，所述控制單元（26）將小于所述預(yù)定電流（Ia）的制動電流（ID）供應(yīng)至所述移軸裝置（313），以將制動力施加于所述套筒（312）上，所述制動力定向為相對于所述套筒（312）移動方向的相反方向。
【專利說明】自動換擋裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般地涉及一種自動換擋裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]JP2012-225436A (在下文中例如稱為參考文獻I)中公開了一種自動換擋裝置，包括:第一離合器環(huán)，第二離合器環(huán)，布置在第一離合器環(huán)與第二離合器環(huán)之間以沿軸向可移動的套筒(sleeve)，用于沿軸向移動該套筒的移軸裝置，以及驅(qū)動該移軸裝置的控制單元。第一離合器環(huán)和第二離合器環(huán)是固定齒輪。套筒是可移動齒輪?？刂茊卧刂铺淄渤蛳薅ㄔ诘谝浑x合器環(huán)與第二離合器環(huán)之間的位置處的空檔位置移動，其中通過該套筒的爪形離合器部與該第一離合器環(huán)的爪形離合器部相嚙合而使該套筒與該第一離合器環(huán)處于嚙合狀態(tài)。更具體而言，在該套筒的爪形離合器部與該第一離合器環(huán)的爪形離合器部脫離之后，通過沿與套筒的移動方向相反的方向施加力，使套筒停止在空檔位置。
[0003]近年來，開發(fā)出了第一離合器環(huán)與第二離合器環(huán)之間的分離距離減小的自動換擋裝置。在參考文獻I所公開的自動換擋裝置中，在機構(gòu)包含有松動(looseness)的狀態(tài)下，在使得套筒的移動停止在空檔位置時，套筒可能由于沿軸向的擺動而接觸第二離合器環(huán)。在第二離合器環(huán)的轉(zhuǎn)速高的狀態(tài)下，由于套筒接觸第二離合器環(huán)而產(chǎn)生換擋撞擊(shiftshock)和接觸噪聲，這被認(rèn)為是缺點。通過降低施加在套筒上的推力而抑制套筒沿軸向的擺動，從而可以避免套筒接觸第二離合器環(huán)，但是，換擋時間變長，這被認(rèn)為是缺點。
[0004]因而，存在對于這樣一種自動換擋裝置的需要，其中可以增大施加在套筒上的推力以縮短換擋時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]一種自動換擋裝置包括:旋轉(zhuǎn)軸，被軸向支撐以圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線可旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)軸被配置為與所述自動換擋裝置的輸入軸和輸出軸中的一個旋轉(zhuǎn)嚙合；爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)，包括:支撐在所述旋轉(zhuǎn)軸上以圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)的第一離合器環(huán)和第二離合器環(huán)，所述第一離合器環(huán)提供第一齒輪比，所述第一離合器環(huán)被配置為與所述輸入軸和所述輸出軸之另一旋轉(zhuǎn)嚙合，所述第二離合器環(huán)提供第二齒輪比，所述第二離合器環(huán)被配置為與所述輸入軸和所述輸出軸之另一旋轉(zhuǎn)嚙合；固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上處于所述第一離合器環(huán)與所述第二離合器環(huán)之間的位置處的輪轂，該位置鄰近于所述第一離合器環(huán)和所述第二離合器環(huán)；適配于所述輪轂的套筒，所述套筒被抑制相對于所述輪轂旋轉(zhuǎn)，所述套筒被允許沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向移動；第一爪形離合器部，突出地布置于所述第一離合器環(huán)在所述套筒的方向上的一側(cè)，以及第二爪形離合器部，突出地布置于所述第二離合器環(huán)在所述套筒的方向上的一側(cè)，所述第一爪形離合器部和所述第二爪形離合器部響應(yīng)于所述套筒的軸向移動而選擇性地與形成在所述套筒上的花鍵咬合；移軸裝置，沿所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向移動所述套筒；以及傳感器，根據(jù)所述套筒在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸線方向上的移動來檢測所述套筒的位置；以及控制單元，基于由所述傳感器檢測到的所述套筒的檢測位置來控制所述移軸裝置的操作。所述控制單元將預(yù)定電流供應(yīng)至所述移軸裝置，以移動處于與所述第一離合器環(huán)和所述第二離合器環(huán)中的一個已嚙合的嚙合狀態(tài)的所述套筒，并且在所述套筒的花鍵脫離所述第一離合器環(huán)和所述第二離合器環(huán)中的所述一個的第一爪形離合器部或第二爪形離合器部之前，所述控制單元將小于所述預(yù)定電流的制動電流供應(yīng)至所述移軸裝置，以將制動力施加于所述套筒上，所述制動力定向為相對于所述套筒移動方向的相反方向。
[0006]因此，在處于與所述第一離合器環(huán)的第一爪形離合器部或所述第二離合器環(huán)的第二爪形離合器部嚙合的嚙合狀態(tài)下的所述套筒的花鍵脫離之前，所述控制單元執(zhí)行施加制動力的控制，所述制動力定向為相對于所述套筒移動方向的相反方向。結(jié)果是，與在套筒脫離之后施加制動力的控制相比，可以縮短將套筒安放在位于第一爪形離合器部與第二爪形離合器部之間的空檔位置的時間。此外，相比于在套筒脫離之后施加制動力的控制，控制單元在較早的時間點將制動力施加于套筒上。因此，相對于在套筒脫離之后施加制動力的控制下被施加于套筒上的推力而言，可以增大在啟動套筒以移動至空檔位置的時刻施加于套筒上的推力。結(jié)果是，可以進一步縮短將套筒安放在空檔位置的時間。
[0007]根據(jù)本公開的另一方案，所述自動換擋裝置的控制單元供應(yīng)前饋電流以用作所述制動電流，所述前饋電流在啟動反饋控制的時刻被加入以控制所述套筒的移動。
[0008]按照這里描述的配置，供應(yīng)至移軸裝置的電流從預(yù)定電流減小到前饋電流。因此，移軸裝置的驅(qū)動速度減慢，并且慣性導(dǎo)致的套筒移動受到制動。結(jié)果是，可以增大預(yù)定電流以便迅速移動套筒。
[0009]根據(jù)本公開的再一方案，所述自動換擋裝置的移軸裝置是包括滾珠螺旋機構(gòu)的線性致動器。
[0010]長絲杠形成在滾珠螺旋機構(gòu)中，使得套筒被允許通過從第一離合器環(huán)的第一爪形離合器部或第二離合器環(huán)的第二爪形離合器部施加于套筒的花鍵上的反作用力而移動。結(jié)果是，套筒的花鍵和第一離合器環(huán)的第一爪形離合器部或第二離合器環(huán)的第二爪形離合器部可以被可靠地投入到嚙合狀態(tài)中。
[0011]根據(jù)本公開的又一方案，當(dāng)供應(yīng)至所述移軸裝置的電流達到零時，所述自動換擋裝置中的套筒被施以所述制動力。
[0012]因此，在套筒的花鍵從第一離合器環(huán)的第一爪形離合器部或第二離合器環(huán)的第二爪形離合器部脫離之前，將制動力施加于套筒上。結(jié)果是，套筒可以迅速停止在目標(biāo)位置處。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]通過參照附圖考慮以下詳細(xì)描述，本公開的前述以及其它特征和特性將變得更為明顯，其中:
[0014]圖1是示出包括根據(jù)實施例的自動換擋裝置的車輛的部件的示意圖；
[0015]圖2是示出圖1所示的自動換擋裝置的部件的概要圖；
[0016]圖3是詳細(xì)地部分示出圖2所示的自動換擋裝置的部件的圖；
[0017]圖4是示出形成圖2所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)的第一齒輪、離合器輪轂及套筒的立體圖；[0018]圖5A是示出圖4所示的第一齒輪的平面圖；
[0019]圖5B是示出圖4所示的第一齒輪的側(cè)視圖；
[0020]圖6是示出圖4所示的離合器輪轂的平面圖；
[0021]圖7是示出圖4所示的套筒的平面圖；
[0022]圖8A是示出圖4所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)在爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)換擋前的狀態(tài)下的截面圖；
[0023]圖8B是示出圖4所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)在高齒已經(jīng)與離合器前齒接觸的狀態(tài)下的截面圖；
[0024]圖8C是示出圖4所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)在每個高齒和低齒均已與離合器后齒接觸的狀態(tài)下的截面圖；
[0025]圖8D是示出圖4所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)在每個高齒和低齒均已與離合器后齒咬合的狀態(tài)下的截面圖；
[0026]圖9A是示出圖4所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)在高齒已經(jīng)與離合器前齒接觸的狀態(tài)下的展開圖；
[0027]圖9B是示出圖4所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)在高齒已經(jīng)與離合器前齒的斜面接觸的狀態(tài)下的展開圖；
[0028]圖9C是示出圖4所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)在每個高齒和低齒均已與離合器后齒的接觸面接觸的狀態(tài)下的展開圖；
[0029]圖9D是示出圖4所示的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)在每個高齒和低齒均已與離合器后齒咬合的狀態(tài)下的展開圖；
[0030]圖1OA是示出在由換擋控制單元控制的從第二速度到第三速度的齒輪換擋時第二齒輪處的操作的圖；
[0031]圖1OB是示出在由換擋控制單元控制的從第二速度到第三速度的齒輪換擋時第三副齒輪處的操作的圖；
[0032]圖11是示出由換擋控制單元控制的套筒脫離操作的圖；
[0033]圖12是示出換擋控制單元的功能部的框圖；
[0034]圖13是示出由換擋控制單元控制的移動套筒的總體過程的主流程圖；
[0035]圖14是示出由換擋控制單元控制的脫離套筒的過程的流程圖，該過程稱為脫離控制；
[0036]圖15是示出由換擋控制單元控制的初始移動套筒的過程的流程圖，該過程稱為初始反饋控制；
[0037]圖16是示出由換擋控制單元控制的最終移動套筒的過程的流程圖，該過程稱為最終反饋控制；
[0038]圖17是示出由換擋控制單元控制的將套筒保持為空轉(zhuǎn)狀態(tài)的過程的流程圖，該過程稱為空轉(zhuǎn)控制；
[0039]圖18是示出由換擋控制單元控制的脫離單獨套筒的過程的流程圖；以及
[0040]圖19是示出由換擋控制單元控制的套筒移動的時間段期間隨著時間推移的套筒位置和供應(yīng)至線性致動器的電流變化的圖。【具體實施方式】
[0041]將描述根據(jù)實施例的自動換擋裝置13。首先，參照圖1描述包括根據(jù)實施例的自動換擋裝置13的車輛M的部件。車輛M包括部件，例如:引擎11，離合器12，自動換擋裝置13，差動裝置14，控制系統(tǒng)15，以及驅(qū)動輪Wfl、Wfr (其為左前輪和右前輪)。
[0042]引擎11是通過燃料的燃燒產(chǎn)生驅(qū)動力的裝置。來自引擎11的驅(qū)動力經(jīng)由離合器
12、自動換擋裝置13和差動裝置14被傳送到驅(qū)動輪Wfl、Wfr。換言之，車輛M是通稱為FF車的車輛。離合器12被布置為響應(yīng)于來自控制系統(tǒng)15的命令而自動地連接和斷開。自動換擋裝置13例如從用于向前移動的六個位置和用于向后移動的一個位置中自動選擇齒輪位置。差動裝置14包括末端齒輪(final gear)和差動齒輪的每一個作為部件。差動裝置14與自動換擋裝置13 —體化形成。
[0043]其次，將描述自動換擋裝置13的部件。如圖2所示，自動換擋裝置13例如包括:殼體21，驅(qū)動軸22，主軸23，副軸24，爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)251、252、253、254，以及換擋控制單元26。換擋控制單元26被包括于控制系統(tǒng)15中。換擋控制單元26用作控制單元。殼體21的示例性部件是形成為基本是空心筒形的主體21a、第一壁21b以及第二壁21c。第一壁21b和第二壁21c中的每一個將主體21a內(nèi)部的空間分隔成相對于第一壁21b和第二壁21c的左向-右向空間，其中左向和右向指的是圖2中的左向和右向。
[0044]驅(qū)動軸22和主軸23是共軸布置的。副軸24被布置為平行于驅(qū)動軸22和主軸23。驅(qū)動軸22、主軸23和副軸24被支撐在殼體21上從而可旋轉(zhuǎn)。更具體而言，驅(qū)動軸22的一端(其為圖2中的左向端)經(jīng)由離合器12與引擎11的輸出軸旋轉(zhuǎn)嚙合。驅(qū)動軸22的另一端(其為圖2中的右向端)由第一壁21b上的軸承(bearing) 271支撐。結(jié)果是，來自引擎11的輸出被輸入至驅(qū)動軸22，同時離合器12被連接。
[0045]主軸23的一端(其為圖2中的左向端)軸向支撐在驅(qū)動軸22的所述另一端(其為圖2中的右向端)上，從而在主軸23的所述一端可與驅(qū)動軸22的所述另一端處于旋轉(zhuǎn)嚙合的狀態(tài)下經(jīng)由爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)251可旋轉(zhuǎn)。爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)251將在后文描述。主軸23的另一端(其為圖2中的右向端)由第二壁21c上的軸承272支撐。主軸23用作旋轉(zhuǎn)軸。副軸24可以用作旋轉(zhuǎn)軸。副軸24的一端(其為圖2中的左向端)由第一壁21b上的軸承273支撐。副軸24的另一端(其為圖2中的右向端)由第二壁21c上的軸承274支撐。
[0046]按照從離合器12所處的方向起的順序，主軸23布置有爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)251 (其將齒輪換擋到第五速度或倒檔)和爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)252 (其將齒輪換擋到第二速度或第一速度)。按照從離合器12所處的方向起的順序，副軸24布置有爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)253 (其將齒輪換擋到第四速度或第三速度)和爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)254(其將齒輪換擋到第六速度)。爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)251、252、253、254設(shè)置有用于換擋到不同速度的齒輪281、282、283、284、285、286、28R，它們中的每一個將在后文描述。
[0047]第五齒輪285的旋轉(zhuǎn)中心例如通過花鍵配合而固定在驅(qū)動軸22的所述另一端(其為圖2中的右向端)上。按照從離合器12所處的方向起的順序，主軸23布置有倒檔齒輪28R、第四齒輪284、第三齒輪283、第二齒輪282、第一齒輪281和第六齒輪286。倒檔齒輪28R可旋轉(zhuǎn)地支撐在主軸23上。第四齒輪284例如通過花鍵配合而在第四齒輪284的旋轉(zhuǎn)中心處固定在主軸23上。第三齒輪283例如通過花鍵配合而在第三齒輪283的旋轉(zhuǎn)中心處固定在主軸23上。第二齒輪282可旋轉(zhuǎn)地支撐在主軸23上。第一齒輪281可旋轉(zhuǎn)地支撐在主軸23上。第六齒輪286例如通過花鍵配合而在第六齒輪286的旋轉(zhuǎn)中心處固定在主軸23上。
[0048]按照從離合器12所處的方向起的順序，副軸24布置有第五副齒輪295、倒檔副齒輪29R、第四副齒輪294、第三副齒輪293、第二副齒輪292、第一副齒輪291和第六副齒輪296。第五副齒輪295是與第五齒輪285咬合的齒輪。第五副齒輪295例如通過花鍵配合而在第五副齒輪295的旋轉(zhuǎn)中心處固定在副軸24上。倒檔副齒輪29R是經(jīng)由齒輪29r與倒檔齒輪28R咬合的齒輪。倒檔副齒輪29R例如通過花鍵配合而在倒檔副齒輪29R的旋轉(zhuǎn)中心處固定在副軸24上。第四副齒輪294是與第四齒輪284咬合的齒輪。第四副齒輪294可旋轉(zhuǎn)地支撐在副軸24上。第三副齒輪293是與第三齒輪283咬合的齒輪。第三副齒輪293可旋轉(zhuǎn)地支撐在副軸24上。第二副齒輪292是與第二齒輪282咬合的齒輪。第二副齒輪292例如通過花鍵配合而在第二副齒輪292的旋轉(zhuǎn)中心處固定在副軸24上。第一副齒輪291是與第一齒輪281咬合的齒輪。第一副齒輪291例如通過花鍵配合而在第一副齒輪291的旋轉(zhuǎn)中心處固定在副軸24上。第六副齒輪296是與第六齒輪286咬合的齒輪。第六副齒輪296可旋轉(zhuǎn)地支撐在副軸24上。在第一齒輪281的外周面上以及在第一副齒輪291的外周面上，形成相互咬合的齒輪，更具體而言是螺旋齒輪。在相互咬合的其它齒輪之間以類似方式形成齒輪。
[0049]如圖3所示，爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)252作為示例性部件包括:第一齒輪281，其用作第一離合器環(huán)；第二齒輪282，其用作第二離合器環(huán)；離合器輪轂311，其用作輪轂；套筒312 ;移軸裝置313 ;以及位置檢測傳感器314，其用作傳感器。用作單獨的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)253作為示例性部件包括:第三副齒輪293和第四副齒輪294，它們中的每一個用作單獨的離合器環(huán)；離合器輪轂321，其用作單獨的輪轂；套筒322，其用作單獨的套筒；移軸裝置323，其用作單獨的移軸裝置；以及位置檢測傳感器324，其用作單獨的傳感器。用作單獨的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)251與爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)253相類似地構(gòu)成。用作單獨的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)的爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)254只包括第六副齒輪296，第六副齒輪296用作單獨的離合器環(huán)，其與爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)252中的第一離合器環(huán)相類似地起作用。爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)254不包括與爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)252中的第二離合器環(huán)相類似地起作用的部件。爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)252的布置將在下面詳細(xì)描述。
[0050]離合器輪轂311例如通過花鍵配合而在第一齒輪281與第二齒輪282之間的位置處固定在主軸23上,該位置相鄰于第一齒輪281和第二齒輪282。在第一齒輪281的側(cè)表面(在離合器輪轂311的方向上的表面)上，形成第一爪形離合器部281a。第一爪形離合器部281a與套筒312上形成的花鍵312a嚙合，如圖4所示。類似地，在第二齒輪282的側(cè)表面(在離合器輪轂311的方向上的表面)上，形成第二爪形離合器部282a。第二爪形離合器部282a與套筒312上形成的花鍵312a嚙合。第一齒輪281的第一爪形離合器部281a和第二齒輪282的第二爪形離合器部282a以相同方式形成。因而，選擇第一齒輪281、離合器輪轂311和套筒312來參照圖4至圖7進行詳細(xì)描述。
[0051]如圖4、圖5A和圖5B所示，第一爪形離合器部281a包括突出部281al、兩個離合器前齒281bl和多個離合器后齒281cl。突出部281al形成為環(huán)形。離合器前齒281bl以180度間隔布置在突出部281al的外周部上。多個離合器后齒281cl在兩個離合器前齒281bl之間布置在突出部281al的外周部上。更具體而言，在各圓周方向上，在兩個離合器前齒281bl之間以均等距離的間隔布置五個離合器后齒281cl。離合器前齒281bl和離合器后齒281cl形成在突出部281al的外周部上，由各離合器前齒281bl和離合器后齒281cl之間的離合器齒槽281dl分隔開。每個離合器齒槽281dl在圓周方向上設(shè)置有唯一寬度。
[0052]突出部281al形成為使得突出部281al的外徑小于花鍵312a的高齒312al的內(nèi)徑。離合器前齒281bl形成為使得離合器前齒281bl的外徑大于花鍵312a的高齒312al的內(nèi)徑且小于花鍵312a的低齒312bl的內(nèi)徑。離合器后齒281cl形成為與花鍵312a的花鍵齒槽312cl可嚙合。換言之,離合器前齒281bl形成為不與低齒312bl咬合,而形成為能夠與高齒312al咬合。離合器后齒281cl形成為能夠與高齒312al和低齒312bl咬合。
[0053]所形成的離合器前齒281bl的數(shù)量等于所形成的高齒312al的數(shù)量。在根據(jù)實施例的自動換擋裝置13中，形成兩個離合器前齒281bl，并且相等地形成兩個高齒312al。離合器前齒28IbI形成得較短，使得即使在套筒312與第一齒輪281之間的轉(zhuǎn)速差較大的狀態(tài)下，兩個高齒312al也可以容易地進入兩個離合器前齒281bl之間的空間。每個離合器前齒281bl形成為從突出部281al的前端面281a2延伸到第一爪形離合器部281a的后端位置Pe。每個離合器前齒281bl在對應(yīng)于高齒312al的位置處延伸。每個離合器后齒281cl形成為從由突出部281al的前端面281a2凹陷第一預(yù)定量dl的位置延伸到第一爪形離合器部281a的后端位置Pe。
[0054]可與高齒312al接觸的接觸面281b4形成在每個離合器前齒281bl的前端部，該前端部面向高齒312al。此外,從接觸面281b4沿圓周方向的每側(cè),形成有朝向第一爪形離合器部281a的后端位置Pe傾斜的斜面281b2。離合器前齒281bl的接觸面281b4形成在與突出部281al的前端面281a2相同的平面上，或者可替代地，形成在與突出部281al的前端面281a2平行的平面上。
[0055]可與高齒312al和低齒312bl接觸的接觸面281c2形成在每個離合器后齒281cl上。此外，側(cè)斜面281c4形成為從接觸面281c2沿圓周方向的每側(cè)延伸到離合器后齒281cl的每個側(cè)面281c3。離合器前齒281bl的斜面281b2和離合器前齒281bl的側(cè)面281b3相交于位置Pc處。離合器前齒281bl的斜面281b2形成為使得位置Pc被限定在沿突出部281al的前端面281a2的方向相對于離合器后齒281cl的接觸面281c2的位置處。離合器前齒281bl的前端部處的接觸面281b4與斜面281b2相交的部位被以典型的R形倒角和圓滑。
[0056]如圖4和圖6所示，花鍵311a形成在離合器輪轂311的外周面上?；ㄦI312a形成在套筒312的內(nèi)周面上?；ㄦI311a與花鍵312a嚙合以便沿主軸23的軸向可滑動?；ㄦI311a形成有凹陷得比其余凹槽深的多個凹槽311al，例如，兩個凹槽311al。所述多個凹槽311al是對應(yīng)于多個高齒312al的凹槽。
[0057]如圖4和圖7所示，套筒312形成為環(huán)形。套筒312與離合器輪轂311整體旋轉(zhuǎn)。此外，套筒312被布置為相對于離合器輪轂311沿軸向可滑動?；ㄦI312a形成在套筒312的內(nèi)周面上。花鍵312a與形成在離合器輪轂311的外周面上的花鍵311a嚙合，以沿軸向
可滑動。
[0058]花鍵312a形成有多個高齒312al，例如兩個高齒312al，其突出得比其余低齒312bl高。每個高齒312al和每個低齒312bl的邊緣部(其是在第一齒輪281的方向上位于前端面處的邊緣部)被倒角為45度角以形成典型的C形，以便在高齒312al和低齒312bl與離合器前齒281bl和離合器后齒281cl接觸時保護高齒312al和低齒312bl不被撞擊損壞。此外，在套筒312的外周面上，沿著與套筒312的圓周方向相一致的方向形成外周凹槽312d。叉狀件(fork) 313a的端部處的弧形部與外周凹槽312d嚙合，以便沿圓周方向可滑動。
[0059]如圖3所示，移軸裝置313是使套筒312沿與套筒312的軸向相一致的方向前后移動的裝置。移軸裝置313被布置為使得移軸裝置313在套筒312被推上第一齒輪281或第二齒輪282時,允許套筒312通過從第一齒輪281或第二齒輪282施加的反作用力而移動。移軸裝置323被以類似方式布置。
[0060]移軸裝置313作為示例性部件包括:叉狀件313a、叉軸313b、定位機構(gòu)(detentmechanism)313c及線性致動器313d。類似地，移軸裝置323作為示例性部件包括:叉狀件323a、叉軸323b、定位機構(gòu)323c及線性致動器323d。移軸裝置313將在下面詳細(xì)描述。
[0061]叉狀件313a的端部形成為適配于套筒312的外周凹槽312d的外周形狀。叉狀件313a的基端部固定在叉軸313b上。叉軸313b支撐在殼體21上，以便沿與叉軸313b的軸向相一致的方向可滑動。更具體而言，叉軸313b的一端(其為圖3中的右向端)由第二壁21c上的軸承313e支撐。叉軸313b的另一端(其為圖3中的左向端)固定在托架313f上。托架313f被布置為在沿叉軸313b的軸向突出于第一壁21b的導(dǎo)引件313g上可滑動。導(dǎo)引件313g是抑制托架313f旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件。同時，在抑制托架313f相對于螺母件313h旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，托架313f被固定在螺母件313h上。螺母件313h螺紋安裝于驅(qū)動軸313i上以便可移動，驅(qū)動軸313i包括線性致動器313d。驅(qū)動軸313i由第一壁21b上的軸承313j支撐。
[0062]定位機構(gòu)313c是通過控制叉軸313b沿軸向的滑動位置來控制套筒312的位置的機構(gòu)。定位機構(gòu)313c包括止動件(stopper) 313cl,該止動件313cl通過彈簧在相對于叉軸313b的軸線的垂直方向上被加以偏壓。止動件313cl通過彈簧力適配入叉軸313b上形成的三角形溝槽s1、sn、s2,使得定位機構(gòu)313c可以控制叉軸313b沿軸向的滑動位置。
[0063]更具體而言，當(dāng)套筒312的花鍵312a與第一齒輪281的第一爪形離合器部281a嚙合時，止動件313cl適配入三角形溝槽Si。當(dāng)套筒312位于空檔位置Na時，止動件313cl適配入三角形溝槽sn。圖1OA中所示的空檔位置Na被限定在第一齒輪281和第二齒輪282之間的中間部分中的位置處。當(dāng)套筒312的花鍵312a與第二齒輪282的第二爪形離合器部282a嚙合時，止動件313cl適配入三角形溝槽s2。
[0064]示例類型的線性致動器313d是設(shè)置有滾珠螺旋機構(gòu)的線性致動器。線性致動器313d作為示例性部件包括:殼體、轉(zhuǎn)子、驅(qū)動軸313i和螺母件313h。殼體形成為空心筒形；并且包括用作定子的多個線圈，布置在殼體的內(nèi)周方向上。轉(zhuǎn)子相對于定子布置為可旋轉(zhuǎn)的。轉(zhuǎn)子包括多個N極磁體和多個S極磁體，交替布置在轉(zhuǎn)子的外周上。磁體被布置為面對定子，且在磁體與定子之間限定有磁間隙。驅(qū)動軸313i是滾珠螺旋軸，其以定子的旋轉(zhuǎn)軸作為旋轉(zhuǎn)中心與轉(zhuǎn)子整體旋轉(zhuǎn)。螺母件313h包括球狀螺母，以被螺紋安裝于驅(qū)動軸313i上。線性致動器313d、托架313f、叉軸313b、叉狀件313a、驅(qū)動軸313i和螺母件313h用作滾珠螺旋機構(gòu)。[0065]驅(qū)動軸313i被旋入螺母件313h，以經(jīng)由多個滾珠相對于螺母件313h可旋轉(zhuǎn)。通過控制對定子的每個線圈的電力供應(yīng)，驅(qū)動軸313i沿所選擇的正向或負(fù)向旋轉(zhuǎn)。因此，螺母件313h和叉軸313b在驅(qū)動軸313i上前后移動，并且被保持在所選擇的位置。此外，在線性致動器313d中，長絲杠(long lead)形成在驅(qū)動軸313i上，使得套筒312被允許通過來自第一齒輪281或第二齒輪282的反作用力而移動。結(jié)果是，例如，套筒312的花鍵312a和第二齒輪282的第二爪形離合器部282a可以可靠地被置于嚙合狀態(tài)中。
[0066]在根據(jù)實施例的自動換擋裝置13中，線性致動器313d是包括滾珠螺旋機構(gòu)的線性致動器。然而，線性致動器313d可以被其它類型的致動器所取代，例如，螺線管型致動器或油壓型致動器，其條件是致動器被布置為使得在套筒312被推上第一齒輪281或第二齒輪282時，該致動器允許套筒312通過來自第一齒輪281或第二齒輪282的反作用力而移動。位置檢測傳感器314是在套筒312被操作以移動時用于檢測套筒312的位置的傳感器。位置檢測傳感器314使用各種類型的位置傳感器，例如，光學(xué)位置傳感器和線性編碼器。
[0067]第三，將描述爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)252的操作。更具體而言，將參照圖8A至圖8D和圖9A至圖9D描述套筒312的高齒312al和低齒312bl以及第一齒輪281的離合器前齒281bl和離合器后齒281cl的操作。例如在套筒312與第二齒輪282咬合且以高速旋轉(zhuǎn)，并且第一齒輪以低速旋轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)套筒312被換擋以與第一齒輪281咬合時，套筒312的速度降低。另一方面，在套筒312與第一齒輪咬合且以低速旋轉(zhuǎn)，并且第二齒輪282以高速旋轉(zhuǎn)的情況下，當(dāng)套筒312被換擋以與第二齒輪282咬合時，套筒312的速度增大。將描述套筒312的速度降低時的操作。
[0068]如圖8A所示，在自動換擋裝置13啟動換擋操作之前，套筒312離開第一齒輪281一距離，在套筒312與第一齒輪281之間存在間隙。當(dāng)移軸裝置313將套筒312沿軸向移向第一齒輪281時，高齒312al的前端面312a2與離合器前齒281bl的接觸面281b4接觸。此時，沒有部件與低齒312bl接觸。結(jié)果是，套筒312的速度略微降低。
[0069]當(dāng)移軸裝置313沿軸向進一步移動套筒312時，如圖9B所示，高齒312al的前端面312a2 (其是倒角部)與離合器前齒281bl的斜面281b2接觸。此時，沒有部件與低齒312bl接觸。結(jié)果是，套筒312的速度顯著降低。
[0070]當(dāng)移軸裝置313沿軸向更多地移動套筒312時，如圖8C和圖9C所示，高齒312al的前端面312a2和低齒312bl的前端面312b2與離合器后齒281cl的接觸面281c2接觸。結(jié)果是，套筒312的速度略微降低。
[0071]當(dāng)移軸裝置313沿軸向進一步移動套筒312時，高齒312al的前端面312a2(其是倒角部)和低齒312bl的前端面312b2 (其是倒角部)與離合器后齒281cl的側(cè)斜面281c4接觸。每個高齒312al和低齒312bl可以在短時間段內(nèi)進入離合器齒槽281dl附近，因為離合器前齒281bl和離合器后齒281cl在突出部281al的外周部上形成為以離合器齒槽281dl間隔開，該離合器齒槽281dl形成在每個離合器前齒281bl和離合器后齒281cl之間且具有唯一寬度。結(jié)果是，套筒312的速度顯著降低。
[0072]當(dāng)移軸裝置313沿軸向更進一步移動套筒312時，如圖8D和圖9D所示，高齒312al和低齒312bl完全與離合器后齒281cl咬合。結(jié)果是，套筒312和第一齒輪281同步旋轉(zhuǎn)，并且換擋操作結(jié)束。
[0073]第四，將描述換擋控制單元26的控制操作。更具體而言，將描述從第二速度換擋到第三速度時換擋控制單元26的控制操作。如圖1OA所示，換擋控制單元26控制移軸裝置313以將處于與第二齒輪282嚙合的嚙合狀態(tài)的套筒312移動到空檔位置Na(該空檔位置Na限定在第一齒輪281與第二齒輪282之間的位置)，并使套筒312停止在空檔位置Na處。此外，如圖1OB所示，換擋控制單元26控制移軸裝置323以將處于空檔位置Nb (該空檔位置Nb限定在第三副齒輪293與第四副齒輪294之間的位置)處的停止?fàn)顟B(tài)的套筒322朝向第三副齒輪293移動，并使套筒322與第三副齒輪293嚙合。
[0074]在根據(jù)實施例的自動換擋裝置13中，第一齒輪281與第二齒輪282之間以及第三副齒輪293與第四副齒輪294之間的各個分離距離形成為短距離，以使換擋時間短。然而，例如在用于使齒輪換擋的機構(gòu)包含有松動的狀態(tài)下，在使得套筒312的移動停止在空檔位置Na處時，套筒312可能通過沿軸向的擺動而接觸第一齒輪281。在第一齒輪281的轉(zhuǎn)速高的狀態(tài)下，由于套筒312與第一齒輪281接觸而產(chǎn)生換擋撞擊和接觸噪聲，這被認(rèn)為是缺點。
[0075]因此，如圖11所示，在根據(jù)實施例的自動換擋裝置13的換擋控制單元26中，目標(biāo)位置Pa限定在空檔位置Na與處于和套筒312嚙合的嚙合狀態(tài)的第二齒輪282之間的位置處。目標(biāo)位置Pa限定在套筒312和第二齒輪282脫離的位置處，在該位置處，在使得套筒312的移動停止在目標(biāo)位置Pa處時，套筒312不會由于套筒312沿軸向的擺動而接觸第一齒輪281，該位置靠近空檔位置Na。結(jié)果是，將套筒312移動到目標(biāo)位置Pa的速度可以增大。從目標(biāo)位置Pa到空檔位置Na，套筒312以這樣一速度移動，該速度即使在第一齒輪281沿軸向擺動的狀態(tài)下，也不會導(dǎo)致套筒312接觸第一齒輪281。換言之，換擋控制單元26控制套筒312的移動速度Va快于套筒312的移動速度Vb，其中該移動速度Va用于將處于嚙合狀態(tài)的套筒312移動到目標(biāo)位置Pa,該移動速度Vb用于將套筒312從目標(biāo)位置Pa移動到空檔位置Na。結(jié)果是，換擋時間可被縮短。
[0076]第五，將描述換擋控制單元26的配置。如圖12所示，換擋控制單元26包括位置設(shè)定部261、低通濾波部262、I控制部263、FF控制部264、PD控制部265、P控制部266和PI控制部267。換擋控制單元26執(zhí)行已知的比例-積分-微分控制(PID控制)和前饋控制，以基于套筒312的位置信息產(chǎn)生控制電流，并將控制電流供應(yīng)至線性致動器313d。更具體而言，位置設(shè)定部261在目標(biāo)位置Pa和空檔位置Na之間進行選擇,并將目標(biāo)位置Pa和空檔位置Na限定為套筒312將移動到的位置。低通濾波部262限定并指令(command)套筒312的靶向位置，以便在套筒312移動到目標(biāo)位置Pa和移動到空檔位置Na期間平滑地(smoothly)移動,無論位置設(shè)定部261中限定的是目標(biāo)位置Pa和空檔位置Na中的哪一個。
[0077]I控制部263計算用于執(zhí)行控制的控制命令值IA，其與從低通濾波部262獲得的靶向位置信息和從位置檢測傳感器314獲得的檢測位置信息之間的偏差的積分成比例。FF控制部264輸出前饋命令值ID，用于使套筒312快速移動，以便基于位置設(shè)定部261處限定的目標(biāo)位置Pa的信息將套筒312迅速地安放在目標(biāo)位置Pa。FF控制部264在圖19所示的時間點tl和時間點t3之間執(zhí)行的初始反饋控制期間輸出前饋命令值ID。前饋命令值ID被加入到I控制部263中計算的控制命令值IA中。
[0078]H)控制部265基于從由位置檢測傳感器314獲得的檢測位置信息的偏差的時間微分計算的套筒312的移動速度來計算用于執(zhí)行控制的控制命令值IB、IC。在H)控制部265處計算的控制命令值IB、IC被從在I控制部263處計算的控制命令值IA中減去。P控制部266計算用于執(zhí)行控制的目標(biāo)電流，以便防止發(fā)散(divergence)，該目標(biāo)電流與從位置檢測傳感器314獲得的檢測位置信息和來自I控制部、FF控制部264和H)控制部265的控制命令值ΙΑ、IB、1C、ID之間的偏差成比例。PI控制部267根據(jù)來自P控制部266的目標(biāo)電流與來自線性致動器313d的檢測電流之間的偏差，并且根據(jù)來自P控制部266的目標(biāo)電流與來自線性致動器313d的檢測電流之間的偏差的積分，使得實際電流與目標(biāo)電流相匹配。
[0079]第六，將參照圖13至圖18示出的流程圖和圖19示出的時序圖來描述換擋控制單元26中的處理過程。如圖13所示，在步驟SI中，換擋控制單元26確定是否存在將套筒312移動到空檔位置Na的請求。在存在將套筒312移動到空檔位置Na的請求的情況下，換擋控制單元26在步驟S2中執(zhí)行脫離控制，以使套筒312的花鍵312a與第二齒輪282的第二爪形離合器部282a脫離。更具體而言，如圖14所示，在步驟S21中，換擋控制單元26將預(yù)定電流Ia供應(yīng)至線性致動器313d。另一方面，在沒有將套筒312移動到空檔位置Na的請求的情況下，換擋控制單元26等待執(zhí)行脫離控制，直到存在將套筒312移動到空檔位置Na的請求為止。
[0080]在套筒312的花鍵312a與第二齒輪282的第二爪形離合器部282a嚙合的狀態(tài)下，套筒312可能不容易移動，因為套筒312的花鍵312a與第二齒輪282的第二爪形離合器部282a之間的靜摩擦系數(shù)大，然而，當(dāng)換擋控制單元26從時間點t0起開始供應(yīng)預(yù)定電流Ia時，套筒312被沿移動方向施以推力，推力的量對應(yīng)于預(yù)定電流Ia，并且套筒312逐漸移動使得套筒312的花鍵312a開始脫離第二齒輪282的第二爪形離合器部282a，如圖19所示。
[0081]下面，如圖13所示，換擋控制單元26在步驟S3中確定套筒312是否已開始移動。在換擋控制單元26確定套筒312已開始移動的情況下，在步驟S4中，換擋控制單元26執(zhí)行初始反饋控制。更具體而言，如圖15所示，換擋控制單元26在步驟S41中限定目標(biāo)位置Pa，并且在步驟S42中進行低通濾波處理。進行低通濾波處理以限定并指令套筒312的靶向位置，以便在套筒312移動到目標(biāo)位置Pa期間平滑地移動。另一方面，在換擋控制單元26確定套筒312尚未開始移動的情況下，換擋控制單元26返回至步驟S2。
[0082]步驟S42之后，在步驟S43中，計算套筒312的靶向位置與套筒312的檢測位置之間的偏差，并且在步驟S44中，計算該偏差的積分值。在步驟S44之后，在步驟S45中，通過在I控制部263處將偏差的積分值乘以積分增益來計算控制命令值IA。在H)控制部265，在步驟S46中通過將偏差乘以比例增益來計算控制命令值IB，在步驟S47中通過將偏差的時間微分乘以微分增益來計算控制命令值1C。
[0083]在步驟S47之后的步驟S48中，在FF控制部264，通過將目標(biāo)位置Pa乘以比例增益來計算用于使套筒312快速移動并迅速安放在目標(biāo)位置Pa處的前饋命令值ID。在步驟S49中，通過將步驟S48中計算的前饋命令值ID加入到步驟S45中計算的控制命令值IA，然后減去步驟S46中計算的控制命令值IB和步驟S47中計算的控制命令值1C，來計算將被最終供應(yīng)至線性致動器313d的電流，用于控制線性致動器313d以便移動套筒312。這里，將被供應(yīng)至線性致動器313d的、用于控制線性致動器313d的電流可寫作IA-1B-1C+ID。在步驟S49之后的步驟S50中，計算將被供應(yīng)至線性致動器313d的、用于防止線性致動器313d損壞的電流的上限防護和下限防護。
[0084]因此，如圖19所示，在反饋控制開始的時間點tl與時間點t3之間，作為描述前饋命令值ID的另一種方式的前饋電流被供應(yīng)至線性致動器313d。前饋電流用作制動電流。從時間點tl起供應(yīng)電流IA-1B-1C+ID，其立刻減小供應(yīng)至線性致動器313d的電流然后朝向零增大，使得套筒312相對快地朝向目標(biāo)位置Pa移動。此時，換擋控制單元26控制線性致動器313d以控制套筒312處于圖19中虛線所示的靶向位置，以便平滑地移動套筒312，如圖19中的實線所示。
[0085]如圖19所示，換擋控制單元26執(zhí)行一控制，該控制在與第二齒輪282的第二爪形離合器部282a嚙合的套筒312的花鍵312a從第二齒輪282的第二爪形離合器部282a脫離之前，施加制動力于套筒312上,該制動力定向為相對于套筒312移動方向的相反方向。更具體而言，在套筒312到達位置Pr之前，套筒312被施以制動力，該位置Pr是被限定在相對于目標(biāo)位置Pa更靠近第二齒輪282的位置處的一位置。有利的是，緊鄰于套筒312到達位置Pr之前，將制動力施加于套筒312上。
[0086]將制動力施加于套筒312上開始于供應(yīng)至線性致動器313d的電流達到零并且穿過零的點。換言之，當(dāng)套筒312的位置到達位置Pb并且相對于位置Pb沿套筒312的移動方向進一步移動時，將制動力施加于套筒312上。從時間點tl (其是反饋控制開始的時間點)起直到供應(yīng)至線性致動器313d的電流達到穿過零的點為止，電流被供應(yīng)至線性致動器313d以便將套筒312的花鍵312a快速拉離第二齒輪282的第二爪形離合器部282a。結(jié)果是，套筒312不被施加制動力。注意，單獨的PID控制可以控制套筒312被施以制動力，該制動力定向為相對于套筒312移動方向的相反方向。
[0087]前述的前饋控制可以控制套筒312更快移動并且迅速安放在目標(biāo)位置Pa。此外，前述PID控制在與第二齒輪282的第二爪形離合器部282a嚙合的套筒312的花鍵312a從第二齒輪282的第二爪形離合器部282a脫離之前，允許施加制動力于套筒312上。結(jié)果是，套筒312可以迅速停止在目標(biāo)位置Pa。
[0088]在步驟S4之后的步驟S5中，如圖13所示，換擋控制單元26確定套筒是否已安放在目標(biāo)位置Pa。在換擋控制單元26確定套筒尚未安放在目標(biāo)位置Pa的情況下，換擋控制單元26返回到前一步驟S4。在步驟S5中套筒312已安放在目標(biāo)位置Pa的情況下，如圖19所示，換擋控制單元26在時間點t3確定套筒312已安放在目標(biāo)位置Pa,該時間點t3是這樣一個時間點，在該時間點處，套筒312的靶向位置與套筒312的實際位置之間的差別在時間點t2變得小于預(yù)定值，并且從時間點t2起經(jīng)過了預(yù)定時間T。注意，在圖19中，虛線示出套筒312的靶向位置，實線示出套筒312的實際位置。作為等待經(jīng)過預(yù)定時間T的結(jié)果，可以減緩已經(jīng)移動至目標(biāo)位置Pa的套筒312沿軸向的擺動。因此，可以增大套筒312從目標(biāo)點Pa到空檔點Na的移動速度。
[0089]當(dāng)換擋控制單元26確定套筒312已安放在目標(biāo)位置Pa處時，換擋控制單元26開始用于將套筒322的花鍵與第三副齒輪293的第三爪形離合器部293a相嚙合的控制。圖18中示出的處理過程是在出現(xiàn)預(yù)定情況時單獨執(zhí)行的、從圖13的處理過程中分離的中斷處理程序。更具體而言，如圖18所示，在套筒312已經(jīng)安放在目標(biāo)位置Pa處并且在步驟S91中換擋控制單元26確定套筒312的花鍵312a與第二齒輪282的第二爪形離合器部282a脫離的狀態(tài)下，換擋控制單元26在步驟S92中控制在空檔位置Nb處處于停止?fàn)顟B(tài)的套筒322開始朝向第三副齒輪293移動，以將套筒322的花鍵與第三副齒輪293的第三爪形離合器部293a相嚙合。[0090]同時，如圖13所示，在步驟S6中，當(dāng)換擋控制單元26確定套筒312已經(jīng)安放在目標(biāo)位置Pa處時，換擋控制單元26執(zhí)行終期反饋控制。更具體而言，如圖16所示，換擋控制單元26在步驟S61中限定空檔位置Na，接下來是從步驟S62到步驟S69的處理過程。從步驟S62到步驟S69的處理過程類似于圖15所示的從步驟S42到步驟S51的處理過程，然而，不包括計算和添加前饋電流的處理過程。換言之，不包括類似于步驟S48和步驟S49的處理過程，其中，步驟S48是計算前饋命令值ID的處理過程，步驟S49是添加前饋命令值ID的處理過程。
[0091]因此，如圖19所示，從時間點t3起，暫時增大然后降向零的電流IA-1B-1C被供應(yīng)，使得套筒312相對慢地朝向空檔位置Na移動。換言之，套筒312移向空檔位置Na的移動速度或速率比套筒312移動以到達目標(biāo)位置Pa的移動速度慢。此時，換擋控制單元26控制線性致動器313d以控制套筒312處于圖19中虛線所示的靶向位置，以便如圖19中實線所示那樣平滑地移動套筒312。
[0092]在步驟S6之后的步驟S7中，如圖13所示，換擋控制單元26確定套筒是否已安放在空檔位置Na。在換擋控制單元26確定套筒尚未安放在空檔位置Na的情況下，換擋控制單元26返回至前一步驟S6。步驟S7中在套筒312已安放在空檔位置Na的情況下，如圖19所示，換擋控制單元26在時間點t4確定套筒312已安放在空檔位置Na處，該時間點t4是這樣一個時間點，在該時間點處，套筒312的靶向位置與套筒312的實際位置之間的差別變得小于預(yù)定值。注意，在圖19中，虛線示出套筒312的靶向位置，實線示出套筒312的實際位置。
[0093]如圖13所示，在步驟S8中，在換擋控制單元26已確定套筒312已安放在空檔位置Na處的狀態(tài)下，換擋控制單元26執(zhí)行空轉(zhuǎn)控制，然后結(jié)束整個處理過程的操作。更具體而言，如圖17所示，換擋控制單元26在步驟S81中將供應(yīng)至線性致動器313d的電流設(shè)定為零。
[0094]第七，將描述換擋控制單元26中的可選處理過程。在根據(jù)實施例的自動換擋裝置13中的換擋控制單元26中，換擋控制單元26在時間點t3確定套筒312是否已安放在目標(biāo)位置Pa，該時間點t3是這樣一個時間點，在該時間點處，套筒312的靶向位置與套筒312的實際位置之間的差別在時間點t2變得小于預(yù)定值，并且從時間點t2起經(jīng)過了預(yù)定時間T。然而，換擋控制單元26可被布置為使得換擋控制單元26在如下時間點確定套筒312已安放在目標(biāo)位置Pa并行進至啟動終期反饋控制，在該時間點處，套筒312的靶向位置與套筒312的實際位置之間的差別變得小于預(yù)定值，而沒有等待經(jīng)過預(yù)定時間T。類似地，在這種情況下，套筒312被控制為使得套筒312移動到目標(biāo)位置Pa的移動速度快于套筒312從目標(biāo)位置Pa移動到空檔位置Na期間的移動速度。
[0095]在根據(jù)實施例的自動換擋裝置13中的換擋控制單元26中，在時間點tl執(zhí)行前饋控制以將作為描述前饋命令值ID的另一種方式的前饋電流供應(yīng)至線性致動器313d。結(jié)果是，可使從時間點tl到時間點t2期間用于低通濾波處理的時間常數(shù)成為較大值。可替代地，可使從時間點tl到時間點t2期間用于低通濾波處理的時間常數(shù)成為較小值，從而使換擋控制單元26進行僅由反饋控制(而沒有前饋控制)所執(zhí)行的控制，雖然換擋時間可能變得稍長。
【權(quán)利要求】
1.一種自動換擋裝置(13)，包括: 旋轉(zhuǎn)軸(23，24)，被軸向支撐以圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸(23，24)的軸線可旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)軸(23,24)被配置為與所述自動換擋裝置(13)的輸入軸和輸出軸中的一個旋轉(zhuǎn)嚙合； 爪形離合器齒輪換擋機構(gòu)(252)，包括: 第一離合器環(huán)(281)和第二離合器環(huán)(282)，支撐在所述旋轉(zhuǎn)軸(23，24)上以圍繞所述旋轉(zhuǎn)軸(23，24)可旋轉(zhuǎn)，所述第一離合器環(huán)(281)提供第一齒輪比，所述第一離合器環(huán)(281)被配置為與所述輸入軸和所述輸出軸中的另一個旋轉(zhuǎn)嚙合，所述第二離合器環(huán)(282)提供第二齒輪比，所述第二離合器環(huán)(282)被配置為與所述輸入軸和所述輸出軸中的所述另一個旋轉(zhuǎn)哨合； 輪轂(311)，固定在所述旋轉(zhuǎn)軸(23，24)上的、處于所述第一離合器環(huán)(281)與所述第二離合器環(huán)(282)之間的位置處，所述位置鄰近于所述第一離合器環(huán)(281)和所述第二離合器環(huán)(282)； 套筒(312)，適配于所述輪轂(311)，所述套筒(312)被抑制相對于所述輪轂(311)旋轉(zhuǎn)，所述套筒(312)被允許沿所述旋轉(zhuǎn)軸(23，24)的軸線方向移動； 第一爪形離合器部(281a)和第二爪形離合器部(282a)，所述第一爪形離合器部(281a)突出地布置于所述第一離合器環(huán)(281)在所述套筒(312)的方向上的一側(cè)，以及所述第二爪形離合器部(282a)突出地布置于所述第二離合器環(huán)(282)在所述套筒(312)的方向上的一側(cè)，所述第一爪形離合器部(281a)和所述第二爪形離合器部(282a)響應(yīng)于所述套筒(312)的軸向移動而選擇性地與形成在所述套筒(312)上的花鍵(312a)咬合； 移軸裝置(313)，沿所述旋轉(zhuǎn)軸(23，24)的軸線方向移動所述套筒(312);以及 傳感器(314)，根據(jù)所述套筒(312)在所述旋轉(zhuǎn)軸(23，24)的軸線方向上的移動來檢測所述套筒(312)的位置；以及 控制單元(26)，基于由所述傳感器(314)檢測到的所述套筒(312)的檢測位置來控制所述移軸裝置(313)的操作，其中 所述控制單元(26)將預(yù)定電流(Ia)供應(yīng)至所述移軸裝置(313)，以移動處于與所述第一離合器環(huán)(281)和所述第二離合器環(huán)(282)中的一個所嚙合的嚙合狀態(tài)的所述套筒(312)，并且在所述套筒(312)的花鍵(312a)脫離所述第一離合器環(huán)(281)和所述第二離合器環(huán)(282)中的所述一個的第一爪形離合器部(281a)或第二爪形離合器部(282a)之前，所述控制單元(26)將小于所述預(yù)定電流(Ia)的制動電流(ID)供應(yīng)至所述移軸裝置(313)，以將制動力施加于所述套筒(312)上，所述制動力定向為相對于所述套筒(312)移動方向的相反方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動換擋裝置(13)，其中，所述控制單元(26)供應(yīng)前饋電流(ID)以用作所述制動電流(ID)，所述前饋電流(ID)在啟動反饋控制的時刻被加入以控制所述套筒(312)的移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自動換擋裝置(13)，其中，所述移軸裝置(313)是包括滾珠螺旋機構(gòu)(313d，313f，313b，313a，313h，313i)的線性致動器(313d)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的自動換擋裝置(13)，其中，當(dāng)供應(yīng)至所述移軸裝置(313)的電流達到零時，所述套筒(312)被施以所述制動力。
【文檔編號】F16H61/28GK103968065SQ201410043813
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年1月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月31日
【發(fā)明者】森匡輔, 太田有希, 甲村雅彥, 森尾俊之, 高橋翔太郎 申請人:愛信精機株式會社