自动变速器用爪形离合器控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在车辆用自动变速器中使用的爪形离合器的控制装置。
【背景技术】
[0002]以往，在车辆的动力传动系统中具有变速器，所述变速器为了根据行驶状况将来自在驱动中使用的发动机、电动马达等驱动装置的旋转和转矩传递到驱动轮，对转矩和转速进行变换。变速器有若干种类，但是公知的例如有如下的常啮合型的变速器，即，能够相对于与驱动轮连接的旋转轴旋转且不能沿旋转轴线方向移动地嵌合的多个空转齿轮、和在与旋转轴平行设置的中间轴周围设置的多个齿轮始终啮合。在该变速器中，与空转齿轮并列设置有以能沿旋转轴线方向移动的方式与旋转轴花键嵌合的套筒，使在套筒的与空转齿轮接合的接合面上设置的卡合齿(花键)与设置于空转齿轮的被接合面上的被卡合齿(爪形离合器齿)卡合，来使该卡合的空转齿轮和旋转轴一体旋转。并且，通过与旋转轴一体旋转的空转齿轮与和该空转齿轮啮合的中间轴的齿轮连动旋转，将旋转轴的转矩和转速传递到中间轴。在齿数不同的多个空转齿轮中，选择要与旋转轴一体旋转的空转齿轮使其与套筒卡合，由此来进行变速动作。并且，套筒与空转齿轮有时因套筒向空转齿轮按压的时机不同而不能良好地卡合。
[0003]为了在这种情况下良好地卡合，在专利文献I中，在套筒不能与空转齿轮卡合的情况下，暂时减小将套筒向空转齿轮侧按压的转矩，然后重新以较大的转矩将套筒向空转齿轮侧按压。
[0004]由此，在无法将套筒卡合在空转齿轮上的情况下，仅仅重新执行卡合动作，就能够在不从最初重新进行变速操作本身的情况下来对两者进行卡合。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开平11-82710号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]但是，在专利文献I的变速控制方法中，为了判断为套筒无法卡合到空转齿轮的爪形离合器而使用了计时器，在即使经过了一定时间也未到达规定的卡合位置的情况下，进行再次使套筒卡合到空转齿轮的再突入控制。因此，计时器计时得到的再突入前的突入控制结束时间需要设定为正常移动到规定位置的时间(套筒不被爪形离合器弹起而卡合的时间)以上的值。由此，在判断为不能将套筒卡合到空转齿轮的爪形离合器的时刻，爪形离合器已经被按压到套筒上，套筒和空转齿轮的相互的转速差变小，导致到达下次能够卡合的位置为止会耗费时间，或者导致被带动而到下次能够卡合为止的时间变长。这样，有可能使变速时间变长。
[0010]因此，发明人在日本特愿2013-017265中提出如下控制方法:在套筒齿(花键)从爪前齿(离合器前齿)前端部前进至爪后齿(离合器后齿)前端部的旋转结合范围中，利用推力负荷使套筒前进，该推力负荷为能够克服因套筒齿与爪后齿的端面彼此抵接所产生的摩擦力来确保相对旋转的推进负荷，并是在套筒齿被爪后齿前端部弹起的情况下，套筒齿不从旋转结合范围后退的推进负荷。
[0011]但是，在套筒齿被爪后齿前端部弹起的情况下，由于套筒转速降低且旋转差减少，所以存在如下可能性:到达套筒齿与爪前齿侧面抵接而进行同步旋转的时间延长，从而变速动作所需要的时间变长。
[0012]本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于提供一种自动变速器用爪形离合器控制装置，在变速时使套筒移动并与爪形离合器卡合的情况下，能够进行快速的变速动作。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]为了解决上述问题，技术方案I的发明的自动变速器用爪形离合器控制装置，其特征在于，
[0015]具有旋转轴、爪形离合器变速机构和控制装置，
[0016]所述旋转轴与自动变速器的输入轴以及输出轴中的一方旋转连接，并能够围绕轴线旋转地被支承，
[0017]所述爪形离合器变速机构具有:
[0018]离合环，能够旋转地被所述旋转轴支承，并与所述输入轴以及输出轴中的另一方旋转连接，
[0019]离合毂，与所述离合环相邻地固定在所述旋转轴上，
[0020]套筒，利用花键限制与所述离合毂相对旋转，并且能够沿着所述轴线方向移动地与所述离合毂嵌合，
[0021]轴动装置，通过换挡拨叉使所述套筒沿着轴线方向移动，
[0022]爪形离合器部，形成为所述离合环的向所述套筒侧突出的啮合部，根据所述套筒的在轴线方向上的移动能够与所述花键进行齿间卡合或分离，
[0023]行程位置传感器，用于检测所述套筒在所述轴线方向上的移动位置；
[0024]所述花键形成为，多个高齿的齿高高于剩余的低齿的齿高，
[0025]所述爪形离合器部的离合器前齿在与所述高齿对应的位置上，从所述爪形离合器部的前端面延伸至所述爪形离合器部的后端位置，所述离合器前齿的外径比所述高齿的内径大且比所述低齿的内径小，
[0026]能够与所述花键的齿槽啮合的离合器后齿从特定位置延伸至所述爪形离合器部的后端位置，该特定位置是从所述爪形离合器部的前端面后退了规定量的位置；
[0027]所述控制装置具有运算部，该运算部基于所述行程位置传感器在规定时刻的检测位置运算所述套筒的移动速度，所述控制装置基于所述行程位置传感器的检测位置以及所述套筒的移动速度来控制所述轴动装置的动作；
[0028]所述控制装置在所述高齿通过了所述离合器前齿的设置有相对于旋转方向倾斜地形成的倒角部的倒角位置后施加停止推力负荷，该停止推力负荷用于在所述高齿与所述离合器后齿的端面抵接前使所述高齿的前进停止。
[0029]技术方案2的发明的自动变速器用爪形离合器控制装置，在技术方案I的基础上，其特征在于，
[0030]所述轴动装置还具有换挡棘爪机构，
[0031]该换挡棘爪机构具有:
[0032]叉轴，在外周面刻设有停止定位凹部，能够沿着轴线方向滑动地支承在外壳上，并且固定有所述换挡拨叉，所述停止定位凹部通过相对且相邻的倾斜面形成为凹状，并在所述高齿与所述离合器后齿的前端面将要抵接的位置对所述高齿进行定位；
[0033]锁止构件，设置在所述外壳上，通过施力构件向与所述叉轴垂直的方向施力，并且能够嵌入所述定位凹部中。
[0034]技术方案3的发明的自动变速器用爪形离合器控制装置，在技术方案2的基础上，其特征在于，
[0035]所述换挡棘爪机构的所述叉轴具有:
[0036]中立定位凹部，设置在所述叉轴的外周面上，并相邻配置在所述停止定位凹部的轴线方向的一侧，并且在所述套筒与所述离合环的所述爪形离合器部未啮合的中立位置嵌入有所述锁止构件，对所述套筒进行定位，
[0037]啮合定位凹部，设置在在所述叉轴的外周面上，并相邻配置在所述停止定位凹部的轴线方向的另一侧，并且在使所述套筒与所述啮合部啮合的啮合位置嵌入有所述锁止构件，对所述套筒进行定位。
[0038]技术方案4的发明的自动变速器用爪形离合器控制装置，在技术方案2或3的基础上，其特征在于，
[0039]在所述锁止构件到达所述停止定位凹部的所述倾斜面的端缘的时刻，所述控制装置停止施加所述停止推力负荷。
[0040]技术方案5的发明的自动变速器用爪形离合器控制装置，在技术方案I?4中任一项的基础上，其特征在于，
[0041]在施加所述停止推力负荷后，在所述高齿到达所述离合器后齿的规定的时机，所述控制装置对所述高齿施加相对旋转确保推力负荷，该相对旋转确保推力负荷克服所述高齿以及所述离合器后齿的彼此端面的抵接所产生的摩擦力来确保所述高齿以及所述离合器后齿的相对旋转。
[0042]技术方案6的发明的自动变速器用爪形离合器控制装置，在技术方案5的基础上，其特征在于，
[0043]所述停止推力负荷是对所述套筒进行制动直到将要停止的负的推力负荷，
[0044]在施加所述相对旋转确保推力负荷后，所述控制装置对所述高齿施加能够嵌入的推力负荷，该能够嵌入的推力负荷能够克服在所述高齿以及所述低齿和所述离合器前齿以及离合器后齿之间所产生的摩擦力，使所述高齿嵌入所述离合器前齿与所述离合器后齿之间，
[0045]所述能够嵌入的推力负荷是比所述相对旋转确保推力负荷大的推力负荷。
[0046]技术方案7的发明的自动变速器用爪形离合器控制装置，在技术方案2的基础上，其特征在于，
[0047]在被所述离合器前齿弹起的所述高齿与所述离合器前齿相对旋转而到达下一个离合器前齿为止的时间内，所述控制装置对所述高齿施加规定推力负荷，直到所述高齿从未与所述爪形离合器部啮合的中立位置移动至所述离合器前齿的所述倒角位置为止，该规定推力负荷使所述高齿产生能够进入弹起所述高齿的所述离合器前齿与所述下一个离合器前齿之间的速度，
[0048]在施加所述规定推力负荷后，所述控制装置对所述高齿施加使所述高齿停止前进的所述停止推力负荷，直到所述锁止构件到达所述停止定位凹部的所述倾斜面的端缘为止，
[0049]在施加所述停止推力负荷后，在所述套筒的移动速度变为在能够防止所述高齿被所述离合器后齿的前端面弹起的规定速度以下时，所述控制装置对所述高齿施加相对旋转确保推力负荷，该相对旋转确保推力负荷克服所述高齿以及所述离合器后齿的端面彼此抵接所产生的摩擦力来确保所述高齿以及所述离合器后齿的相对旋转，
[0050]在施加所述相对旋转确保推力负荷后，在所述高齿通过了所述离合器后齿的设置有相对于所述离合器后齿的旋转方向倾斜的倒角部的倒角位置后，所述控制装置对所述高齿施加能够嵌入的推力负荷，该能够嵌入的推力负荷克服在所述高齿以及所述低齿和所述离合器前齿以及所述离合器后齿之间所产生的摩擦力，使所述高齿能够嵌入所述离合器前齿与所述离合器后齿之间。
[0051]发明效果
[0052]根据技术方案I的发明，控制装置借助在所述高齿通过了所述离合器前齿的倒角位置后施加的停止推力负荷，使前进的高齿在与离合器后齿端面抵接前停止，因此，高齿不会被离合器后齿端面弹起，从而不会产生离合器后齿弹起高齿时的套筒转速的失速。因此，能够不使套筒与离合环的相对转速(旋转差)减少而维持高的相对转速，从而能够使高齿与离合器前齿侧面快速地抵接。并且，能够将离合器前齿的侧面作为引导件来将高齿嵌入离合器后齿与离合器前齿之间。由此，能够进行快速的变速动作。
[0053]根据技术方案2的发明，通过锁止构件的加载力作用于倾斜面而产生的推力，使叉轴在轴线方向上移动，能够将套筒的高齿可靠地定位在与所述离合器后齿的端面抵接前的位置。由此，能够防止高齿被离合器后齿弹起，从而能够防止套筒与离合环的旋转差减少，因此，能够缩短到达了离合器后齿的高齿到达离合器前齿的侧面的时间，从而能够进行快速的变速动作。
[0054]根据技术方案3的发明，由于在停止定位凹部的一侧相邻设置有中立定位凹部，在停止定位凹部的另一侧相邻设置有啮合定位凹部，所以通过停止定位凹部除了能够防止高齿被离合器后齿弹起以外，还能够可靠地进行停止定位位置中立位置的定位和啮合位置的定位。
[0055]根据技术方案4的发明，在锁止构件到达倾斜面的端缘的时刻，通过停止轴动装置的推力负荷，使得只通过锁止构件作用于倾斜面产生的小的推力使套筒的高齿前进。并且，该套筒的高齿接近离合器后齿的速度变得微小。这样，通过将套筒的高齿的速度变得微小，能够防止被弹起，即使被弹起也能够降低被弹起的量，