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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe mit einem Synchrongetriebe.
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Als ein Doppelkupplungsgetriebe ist das Folgende bekannt. Getriebezahnräder, die von zwei koaxialen Hauptwellen schwenkbar gehalten werden, und Getriebezahnräder, die von einer Gegenwelle schwenkbar gehalten werden, greifen entsprechend jedem Getriebeübersetzungsverhältnis beständig ineinander ein. Eine Muffe, die von wenigstens einer Drehwelle von den zwei Hauptwellen und der Gegenwelle in einer derartigen Weise schwenkbar gehalten wird, dass sie von einer relativen Drehung abgehalten wird und in der Axialrichtung beweglich ist, und das Getriebezahnrad, das von der relativ drehbaren Drehwelle schwenkbar gehalten wird, haben eine Muffenverzahnung und eine Schaltverzahnung, die ineinander greifen. Wenn die Muffenverzahnung aufgrund der Bewegung der Muffe mit der Schaltverzahnung eingreift und eine Zielschaltstufe ausgebildet wird, werden abwechselnd zwei Kupplungen verbunden und getrennt. Dies lässt ein reibungsloses Gangschalten auf ein Zielgetriebeübersetzungsverhältnis ohne eine Unterbrechung der Leistungsübertragung einer Brennkraftmaschine zu (siehe zum Beispiel
JP 2008 - 215 555 A ).
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Außerdem gibt es unter den Getrieben welche, die ein Synchrongetriebe umfassen (siehe zum Beispiel
JP 2004 - 125 112 A ). In dem in
JP 2004 - 125 112 A offenbarten Synchrongetriebe greift eine Ringverzahnung (Ringzähne), die in einem Außenring (Synchronisationsring) eines Sperrrings ausgebildet ist, zwischen Zahnradzähne (Schaltverzahnung), die in einem ersten Getriebezahnrad ausgebildet sind, das relativ drehbar von einer Drehwelle schwenkbar gehalten wird, welche eine Hauptwelle oder eine Gegenwelle ist, und einer Keilverzahnung (Muffenverzahnung) ein, die in einer Muffe (Synchronisationsmuffe) ausgebildet ist, die von der Drehwelle in einer derartigen Weise schwenkbar gehalten wird, dass sie von einer Relativbewegung abgehalten wird und in der Axialrichtung beweglich ist. Zur Zeit des Gangschaltens kommt die Muffenverzahnung aufgrund der Bewegung der Synchronisationsmuffe in Kontakt mit der Ringverzahnung und greift mit dieser ein und kommt dann in Kontakt mit der Schaltverzahnung und greift mit dieser ein. Daher sind die Synchronisationsmuffe (und die Drehwelle) und das ersten Getriebezahnrad miteinander verbunden, während sie sich miteinander synchronisieren.
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DE 10 2013 217 757 A1 zeigt ein Getriebe eines Sattelsitzfahrzeuges mit einem Getriebemechanismus und einem Kupplungssystem, das mehrere Kupplungen umfasst. Das Getriebe hat einen Gangwechselmechanismus, der mit einer Gangwechselpedalwelle verzahnt ist, auf die eine Drehkraft durch Betätigung eines Schaltpedals übertragen wird, und der einen Getriebegang des Getriebemechanismus beliebig auswählt, um einen Gangwechsel durchzuführen. Ein elektronisches Steuergerät kann die Verbindung/Trennung des Kupplungssystems gemäß einer Schaltposition des Gangwechselmechanismus elektronisch steuern.
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Es ist ein Getriebe erwünscht, das erhalten wird, indem ein Synchrongetriebe wie das in
JP 2004 - 125 112 A Offenbarte in ein Doppelkupplungsgetriebe eingebaut wird, in dem zwei Hauptwellen koaxial ausgebildet sind, und jeweils Kupplungen, die jeweils auf der Eingangsseite einer jeweiligen der Hauptwellen bereitgestellt sind, wie die in
JP 2008 - 215 555 A Offenbarte abwechselnd verbunden und getrennt werden.
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Wenn die Muffenverzahnung in dem Doppelkupplungsgetriebe mit einem derartigen Synchrongetriebe aufgrund der Bewegung der Synchronisationsmuffe des Synchrongetriebes in Kontakt mit der Ringverzahnung des Sperrrings kommt, müssen eine Gangschalterschütterung und ein Kollisionsgeräusch, das erzeugt wird, indem sie miteinander kollidieren, unterdrückt werden.
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Zu diesem Zweck muss die Bewegungsgeschwindigkeit der Synchronisationsmuffe unmittelbar, bevor die Muffenverzahnung aufgrund der Bewegung der Synchronisationsmuffe des Synchrongetriebes in Kontakt mit der Ringverzahnung kommt, verringert werden. Jedoch bringt die Bewegungsposition der Muffe, an welcher die Muffenverzahnung in Kontakt mit der Ringverzahnung kommt, aufgrund einer Komponententoleranz eine Schwankung mit sich. Außerdem bringen die Muffenverzahnung und die Ringverzahnung auch einen fortschreitenden Verschleiß mit sich, der dem Gleitkontakt und der Änderung mit der Nutzungsdauer zuzuschreiben ist. Daher ändert sich auch die Bewegungsposition der Muffe, bei der die Muffenverzahnung in Kontakt mit der Ringverzahnung kommt, d.h. der Zeitablauf, mit dem die Muffenverzahnung mit der Ringverzahnung in Kontakt kommt, ändert sich ebenfalls. Folglich weicht der Zeitablauf für die Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit der Synchronisationsmuffe allmählich von dem optimalen Zeitablauf ab, und es wird unmöglich, die Gangschalterschütterung und das Kollisionsgeräusch wirksam zu verringern.
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Die vorliegende Erfindung wird angesichts eines derartigen Punkts gemacht und es ist eine ihrer Aufgaben, ein Doppelkupplungsgetriebe mit einem Synchrongetriebe bereitzustellen, das eine Gangschalterschütterung und ein Kollisionsgeräusch selbst bei einer vorhandenen Schwankung, die der Komponententoleranz zugeschrieben wird, und Änderungen mit der Nutzungsdauer, die Verschleiß zugeschrieben wird, immer wirksam verringern kann.
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Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Doppelkupplungsgetriebe bereitgestellt, das umfasst:
- einen Gangwechselmechanismus, in dem eine Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen, die antriebsseitige Getriebezahnräder ungeradzahliger Stufen schwenkbar hält, und eine Hauptwelle für geradzahlige Stufen, die antriebsseitige Getriebezahnräder geradzahliger Stufen schwenkbar hält, auf einer gleichen Achsenlinie angeordnet sind, und eine Gegenwelle, die Getriebezahnräder der angetriebenen Seite schwenkbar hält, welche einzeln beständig mit den antriebsseitigen Getriebezahnrädern eingreifen, parallel zu der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Hauptwelle für geradzahlige Stufen angeordnet ist,
- eine Doppelkupplung, an die durch selektive Verbindung einer Kupplung für ungeradzahlige Stufen, welche die Leistungsübertragung zwischen einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen verbindet und trennt, und einer Kupplung für geradzahlige Stufen, welche die Leistungsübertragung zwischen der Kurbelwelle und der Hauptwelle für geradzahlige Stufen verbindet und trennt, Leistung übertragen wird, und
- ein Synchrongetriebe, in dem eine Ringverzahnung, die in einem Synchronisationsring ausgebildet ist, zwischen eine Schaltverzahnung, die in einem ersten Getriebezahnrad ausgebildet ist, das von wenigstens einer Drehwelle von der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen, der Hauptwelle für geradzahlige Stufen und der Gegenwelle schwenkbar relativ drehbar gehalten wird, und eine Muffenverzahnung, die in einer Synchronisationsmuffe, die ein zweites Getriebezahnrad ist, oder einer beweglichen Muffe ausgebildet ist, die schwenkbar durch die Drehwelle in einer derartigen Weise gehalten wird, dass sie von einer relativen Drehung abgehalten wird und in der Axialrichtung beweglich ist, eingefügt wird und die Muffenverzahnung aufgrund der Bewegung der Synchronisationsmuffe mit der Ringverzahnung in Kontakt kommt und mit dieser eingreift und dann mit der Schaltverzahnung in Kontakt kommt und mit dieser eingreift und die Synchronisationsmuffe und das erste Getriebezahnrad dadurch miteinander verbunden werden, während sie sich miteinander synchronisieren.
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Das Doppelkupplungsgetriebe ist dadurch gekennzeichnet, dass es umfasst:
- einen Gangschaltantriebsmechanismus, in dem der Antrieb eines Aktuators für die Bewegung der Synchronisationsmuffe nacheinander über mehrere Antriebsübertragungselemente übertragen wird,
- eine Gangschaltantriebsverschiebungserfassungseinheit, die eine Gangschaltantriebsverschiebung des Antriebsübertragungselements des Gangschaltantriebsmechanismus erfasst,
- eine Drehzahlerfassungseinheit für die Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen, die die Drehzahl der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen erfasst,
- eine Drehzahlerfassungseinheit für die Hauptwelle für geradzahlige Stufen, die die Drehzahl der Hauptwelle für geradzahlige Stufen erfasst, und
- eine Steuereinheit, die eine Berechnungsverarbeitung auf der Basis einer Drehzahl der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen, die von der Drehzahlerfassungseinheit für die Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen erfasst wird, einer Drehzahl der Hauptwelle für geradzahlige Stufen, die von der Drehzahlerfassungseinheit für die Hauptwelle für geradzahlige Stufen erfasst wird, und einer Gangschaltantriebsverschiebung, die von der Gangschaltantriebsverschiebungserfassungseinheit erfasst wird, ausführt und den Aktuator steuert.
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Die Steuereinheit berechnet eine Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl der Hauptwelle für geradzahlige Stufen und erfährt die Synchronisationsstart-Gangschaltantriebsverschiebung, die von der Gangschaltantriebsverschiebungserfassungseinheit zu einer Zeit erfasst wird, zu der die Drehzahldifferenz eine vorgegebene Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz zu dem Gangschaltstart erreicht, und die Steuereinheit steuert den Aktuator auf Basis der erfahrenen Synchronisationsstart-Gangschaltantriebverschiebung.
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Gemäß diesem Aufbau erfährt die Steuereinheit die Synchronisationsstart-Gangschaltantriebverschiebung, die von der Gangschaltantriebsverschiebungserfassungseinheit zu der Zeit erfasst wird, zu der die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl der Hauptwelle für geradzahlige Stufen die vorgegebene Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz erreicht, mit der bestimmt werden kann, dass die Muffenverzahnung des Synchrongetriebes in Kontakt mit der Ringverzahnung gekommen ist. Außerdem steuert die Steuereinheit den Aktuator auf der Basis der erfahrenen Synchronisationsstart-Gangschaltantriebverschiebung. Aufgrund dessen kann die Geschwindigkeitsverringerungssteuerung der Synchronisationsmuffe zu einer günstigen Zeit ausgeführt werden, um die Gangschalterschütterung und das Kollisionsgeräusch wirksam zu verringern, ohne durch eine Schwankung beeinträchtigt zu werden, die der Komponententoleranz und Verschließ zugeschrieben werden.
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In dem vorstehend beschriebenen Aufbau führt die Steuereinheit das Erfahren der Synchronisationsstart-Gangschaltantriebverschiebung nicht aus, wenn die Drehzahldifferenz größer oder gleich einer vorgegebenen Schleifbestimmungs-Drehzahldifferenz zur Zeit des Gangschaltstarts ist.
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Wenn gemäß diesem Aufbau zu der Zeit des Gangschaltstarts die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl der Hauptwelle für geradzahlige Stufen größer oder gleich der vorgegebenen Schleifbestimmungs-Drehzahldifferenz ist, mit der bestimmt werden kann, dass die Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und die Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen in einem Schleifzustand sind, wird das Erfahren der Synchronisationsstart-Gangschaltantriebverschiebung nicht ausgeführt und eine fehlerhafte Steuerung des Aktuators wird verhindert, da die Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und die Hauptwelle für geradzahlige Stufen vor dem Gangschalten nicht in dem Schleifzustand sind und somit der vorliegende Zustand nicht der Zustand ist, in dem die Synchronisationsstart-Gangschaltantriebverschiebung erfahren werden kann.
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In dem vorstehend beschriebenen Aufbau umfasst der Gangschaltantriebsmechanismus als die Antriebsübertragungselemente eine Schaltspindel, die sich durch Antreiben des Aktuators dreht, eine Schaltwalze, die sich durch die Drehung der Schaltspindel dreht, und eine Schaltgabel, die von einer Führungsrille der Schaltwalze geführt wird, um sich durch die Drehung der Schaltwalze in der Axialrichtung zu bewegen,
wobei der Gangschaltantriebsmechanismus ein Mechanismus ist, in dem die Schaltgabel mit der Synchronisationsmuffe eingreift und die Synchronisationsmuffe bewegt, wobei die Gangschaltantriebsverschiebungserfassungseinheit eine Schaltspindel-Drehpositionserfassungseinheit ist, die eine Drehposition der Schaltspindel erfasst, und wobei eine Schaltspindeldrehposition, die von der Schaltspindel-Drehpositionserfassungseinheit erfasst wird, als die Gangschaltantriebsverschiebung verwendet wird.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Schaltspindeldrehposition, die von der Schaltspindel-Drehpositionserfassungseinheit erfasst wird, als die Gangschaltantriebsverschiebung verwendet. Somit kann die Synchronisationsstartdrehposition der Schaltspindel, die zu der Zeit erfasst wird, zu der die Drehzahldifferenz die vorgegebene Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz erreicht, als die Synchronisationsstartzeit erfasst werden, zu der die Muffenverzahnung mit der Ringverzahnung in Kontakt kommt.
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In dem vorstehend beschriebenen Aufbau umfasst der Gangschaltantriebsmechanismus als die Antriebsübertragungselemente eine Schaltspindel, die sich durch Antreiben des Aktuators dreht, eine Schaltwalze, die sich durch die Drehung der Schaltspindel dreht, und eine Schaltgabel, die von einer Führungsrille der Schaltwalze geführt wird, um sich durch die Drehung der Schaltwalze in der Axialrichtung zu bewegen,
wobei der Gangschaltantriebsmechanismus ein Mechanismus ist, in dem die Schaltgabel mit der Synchronisationsmuffe eingreift und die Synchronisationsmuffe bewegt, wobei die Gangschaltantriebsverschiebungserfassungseinheit eine SchaltwalzenDrehpositionserfassungseinheit ist, die eine Drehposition der Schaltwalze erfasst, und wobei eine Schaltwalzendrehposition, die von der SchaltwalzenDrehpositionserfassungseinheit erfasst wird, als die Gangschaltantriebsverschiebung verwendet wird.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Schaltwalzendrehposition, die von der Schaltwalzendrehpositionserfassungseinheit erfasst wird, als die Gangschaltantriebsverschiebung verwendet. Somit kann die Synchronisationsstartdrehposition der Schaltwalze, die zu der Zeit erfasst wird, zu der die Drehzahldifferenz die vorgegebene Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz erreicht, als die Synchronisationsstartzeit erfasst werden, zu der die Muffenverzahnung mit der Ringverzahnung in Kontakt kommt.
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In dem vorstehend beschriebenen Aufbau umfasst der Gangschaltantriebsmechanismus als die Antriebsübertragungselemente eine Schaltspindel, die sich durch Antreiben des Aktuators dreht, eine Schaltwalze, die sich durch die Drehung der Schaltspindel dreht, und eine Schaltgabel, die von einer Führungsrille der Schaltwalze geführt wird, um sich durch die Drehung der Schaltwalze in der Axialrichtung zu bewegen, wobei der Gangschaltantriebsmechanismus ein Mechanismus ist, in dem die Schaltgabel mit der Synchronisationsmuffe eingreift und die Synchronisationsmuffe bewegt, wobei die Gangschaltantriebsverschiebungserfassungseinheit eine SchaltgabelBewegungspositionserfassungseinheit ist, die eine Bewegungsposition der Schaltgabel erfasst, und
wobei die Schaltgabelbewegungsposition, die von der SchaltwalzenDrehpositionserfassungseinheit erfasst wird, als die Gangschaltantriebsverschiebung verwendet wird.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Schaltgabelbewegungsposition, die von der Schaltgabelbewegungspositionserfassungseinheit erfasst wird, als die Gangschaltantriebsverschiebung verwendet. Somit kann die Synchronisationsstartbewegungsposition der Schaltgabel, die zu der Zeit erfasst wird, zu der die Drehzahldifferenz die vorgegebene Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz erreicht, als die Synchronisationsstartzeit erfasst werden, zu der die Muffenverzahnung mit der Ringverzahnung in Kontakt kommt.
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In dem vorstehend beschriebenen Aufbau umfasst das Doppelkupplungsgetriebe mehrere Teile des Synchrongetriebes, und
die Steuereinheit führt die Steuerung des Aktuators bezüglich des Synchronisationsbetriebs jedes der Synchrongetriebe aus.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Steuerung des Aktuators bezüglich des Synchronisationsbetriebs jedes der in dem Doppelkupplungsgetriebe enthaltenen Synchrongetriebe ausgeführt. Folglich können die Gangschalterschütterung und das Kollisionsgeräusch bezüglich jedes Synchrongetriebes ohne den Einfluss der Schwankung, die der Komponententoleranz und dem Verschleiß der Muffenverzahnung und so weiter zugeschrieben wird, wirksam verringert werden.
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In dem vorstehend beschriebenen Aufbau umfasst das Doppelkupplungsgetriebe mehrere Teile des Synchrongetriebes, und
die Steuereinheit führt die Steuerung des Aktuators bezüglich eines jeweiligen Synchronisationsbetriebs beim Hochschalten und eines Synchronisationsbetriebs beim Herunterschalten hinsichtlich jedes der Synchrongetriebe aus.
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Gemäß diesem Aufbau wird die Steuerung des Aktuators bezüglich des jeweiligen Synchronisationsbetriebs beim Hochschalten und eines Synchronisationsbetriebs beim Herunterschalten hinsichtlich jedes der Synchrongetriebe ausgeführt. Folglich können beim Hochschalten und Herunterschalten mit jedem Synchrongetriebe die Gangschalterschütterung und das Kollisionsgeräusch ohne den Einfluss der Schwankung, die der Komponententoleranz und dem Verschließ der Muffenverzahnung und so weiter zugeschrieben wird, beständig wirksam verringert werden.
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In der vorliegenden Erfindung erfährt die Steuereinheit die Synchronisationsstart-Gangschaltantriebverschiebung, die von der
Gangschaltantriebsverschiebungserfassungseinheit zu der Zeit erfasst wird, zu der die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl der Hauptwelle für geradzahlige Stufen die vorgegebene Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz erreicht, mit der bestimmt werden kann, dass die Muffenverzahnung des Synchrongetriebes mit der Ringverzahnung in Kontakt gekommen ist. Außerdem steuert die Steuereinheit den Aktuator unter Verwendung der erfahrenen Synchronisationsstart-Gangschaltantriebsverschiebung als die Zielgangschaltantriebsverschiebung. Aufgrund dessen kann die beständige Geschwindigkeitsverringerungssteuerung der Synchronisationsmuffe zu einer günstigen Zeit ausgeführt werden, um die Gangschalterschütterung und das Kollisionsgeräusch ohne den Einfluss der Schwankung, die der Komponententoleranz und dem Verschleiß der Muffenverzahnung und so weiter zugeschrieben wird, beständig wirksam zu verringern.
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- 1 ist eine teilweise ausgesparte Vorderansicht einer Antriebseinheit, die für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 2 ist eine Schnittansicht eines Gangwechselmechanismus entlang der Linie II-II in 1 in einer Richtung von Pfeilen II gesehen.
- 3 ist eine Schnittansicht, die durch teilweise Vergrößerung von 2 erzeugt ist.
- 4 ist ein Erläuterungsdiagramm, das eine vergrößerte Schnittansicht des Hauptteils in 2 und eine Teilschnittansicht, die durch Schneiden des Hauptteils in der Umfangsrichtung und Strecken der Schnittebene erhalten wird, insgesamt zeigt.
- 5 ist ein Erläuterungsdiagramm, das nacheinander die erste Hälfte des Synchronisationsbetriebs des Synchrongetriebes zur Zeit des Gangschaltens zeigt.
- 6 ist ein Erläuterungsdiagramm, das nacheinander die letztere Hälfte des Synchronisationsbetriebs des Synchrongetriebes zur Zeit des Gangschaltens zeigt.
- 7 ist eine Schnittansicht eines Gangschaltantriebsmechanismus entlang der Linie VII-VII in einer Richtung von Pfeilen VII gesehen.
- 8 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptteils, der den Gangschaltantriebsmechanismus mit teilweiser Vereinfachung zeigt.
- 9 ist ein Blockdiagramm einer Gangschaltsteuervorrichtung.
- 10 ist ein Zeitdiagramm eines Gangschaltverfahrens.
- 11 ist ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Verarbeiten und Erfahren der Gangschaltantriebsverschiebung zeigt.
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend auf der Basis von 1 bis 11 beschrieben.
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1 ist eine teilweise ausgesparte Vorderansicht einer Antriebseinheit P, in der ein Doppelkupplungsgetriebe 20 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Die Antriebseinheit P ist auf einem Motorrad montiert und umfasst eine wassergekühlte Viertakt-Brennkraftmaschine 1, die sechs horizontal gegenüberliegende Zylinder umfasst und in einer sogenannten Längsweise, in der eine Kurbelwelle 7 entlang der Vorn-Hintenrichtung des Fahrzeugs ist, montiert ist, und das Doppelkupplungsgetriebe 20, das mit der Brennkraftmaschine 1 verbunden ist und das Gangschalten auf eine vorgegebene Schaltstufe bezüglich der Leistung der Brennkraftmaschine 1 ausführt.
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In der vorliegenden Spezifikation entsprechen die Vorn-, Hinten-, Links und Rechtsrichtungen einem normalen Standard, in dem die gerade Vorwärtsbewegungsrichtung in dem Motorrad als die Vornrichtung definiert ist.
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Als Symbole für die Vorn-, Hinten-, Links und Rechts- Oben und Untenrichtungen sind Vorn, Hinten, Links, Rechts, Oben und Unten gegeben.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Brennkraftmaschine 1 die folgenden Komponenten: einen Motorblock 2, der aus einer linken Motorblockhälfte 2L, die in dem Zustand, in dem das Motorrad in Richtung der Vorderseite der Fahrtrichtung ausreichtet ist, auf der linken Seite angeordnet ist, und einer rechten Motorblockhälfte 2R, die in dem Zustand, in dem das Motorrad in Richtung der Vorderseite der Fahrtrichtung ausreichtet ist, auf der rechten Seite angeordnet ist; Zylinderköpfe 5, die jeweils mit linken und rechten Enden der linken Motorblockhälfte 2L und der rechten Motorblockhälfte 2R verbunden sind; und Kopfdeckel 6, die die jeweiligen Zylinderköpfe 5 überlappen.
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Wie in 1 gezeigt, ist eine Frontverkleidung 8, die die vordere Oberfläche des oberen Teils des Motorblocks 2 mit der Kurbelwelle 7 in der Mitte bedeckt, an der vorderen Oberfläche des oberen Teils des Motorblocks 2 befestigt.
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Außerdem ist unterhalb des Motorblocks 2 eine (durch eine Punkt-Strichlinie in 1 gezeigte) Getriebekammer 14, in der ein Gangwechselmechanismus 21 des Doppelkupplungsgetriebes 20, der später beschrieben werden soll, untergebracht ist, durch einen linken Kurbelgehäusehälftenkörper 4L und einen rechten Kurbelgehäusehälftenkörper 4R definiert.
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Wie in 1 gezeigt, ist an der vorderen Oberfläche des unteren Teils eines Kurbelgehäuses 4 eine Getriebehalterung 11 befestigt, um die Vorderseite der Getriebekammer 14 zu bedecken. Eine Gangschaltantriebssystemhalterung 12 zum Halten eines Gangschaltantriebsmechanismus 70, der die Schaltstufe des Gangschaltmechanismus 21 bedient, ist in dem Bereich von der Mitte bis zu dem unteren Teil der Getriebehalterung 11 an der vorderen Oberfläche der Getriebehalterung 11 befestigt.
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Eine Untersetzerverkleidung 13 ist an der vorderen Oberfläche des linken Endteils der Gangschaltantriebssystemhalterung 12 befestigt, und ein Untersetzungsgetriebemechanismus 72, der später beschrieben werden soll, ist in einer Untersetzerkammer 15 angeordnet, die von der Gangschaltantriebssystemhalterung 12 und der Untersetzerverkleidung 13 umgeben ist.
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Außerdem ist ein Schaltmotor 71, der ein Aktuator einer Antriebsquelle des Gangschaltantriebsmechanismus 70 ist, auf der hinteren Oberfläche des linken Endteils der Gangschaltantriebssystemhalterung 12 befestigt.
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Wie in 1 gezeigt, sind auf der hinteren Oberfläche der Getriebehalterung 11 eine Hauptwelle 22, eine Gegenwelle 23, eine Schaltwalze 90, Schaltgabelwellen 91 und so weiter des Gangwechselmechanismus 21 teilmontiert und integral als eine Kassetteneinheit aufgebaut.
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Die Hauptwelle 22, die Gegenwelle 23, die Schaltwalze 90 und die Schaltgabelwellen 91, die in die Getriebekammer 14 eingesetzt sind, sind derart angeordnet, dass sie entlang der Vorn-Hintenrichtung ausgerichtet sind, so dass sie parallel zu der Kurbelwelle 7 sind.
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Außerdem ist die Hauptwelle 22, wie in 1 gezeigt, unterhalb der Kurbelwelle 7 angeordnet, und die Gegenwelle 23 ist auf der rechten Seite der Hauptwelle 22 angeordnet.
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Die Schaltwalze 90 ist in der Mitte des unteren Teils der Getriebekammer 14 angeordnet, und die zwei Schaltgabelwellen 91 sind auf den linken und rechten Seiten der Schaltwalze 90 und unterhalb der Hauptwelle 22 und der Gegenwelle 23 angeordnet.
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2 ist eine Schnittansicht des Gangwechselmechanismus 21 entlang der Linie II-II in 1 in einer Richtung von Pfeilen II gesehen.
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Wie in 2 gezeigt, ist der Gangwechselmechanismus 21, der aus der Hauptwelle 22, der Gegenwelle 23 und einer Getriebezahnradgruppe zusammengesetzt ist, mit einer Doppelkupplung 40 versehen.
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Die Hauptwelle 22, die entlang der Vorn-Hintenrichtung in dem Gangwechselmechanismus 21 ausgerichtet ist, ist aus einer langen Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen, die Antriebsgetriebezahnräder m1, m3, m5 und m7 für ungeradzahlige Stufen schwenkbar hält und einer kurzen Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen, die mittels eines (nicht gezeigten) Nadellagers relativ drehbar an das Äußere der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen angepasst ist und Antriebszahnräder m2, m4 und m6 schwenkbar hält, zusammengesetzt.
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In der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen wird das vordere Ende mittels eines Kugellagers 25 von der Getriebehalterung 11 gehalten und das hintere Ende wird auf der Kupplungsabdeckung 10 drehbar gehalten.
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Der Zwischenteil der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen wird mittels eines Kugellagers 26 von einer hinteren Abdeckung 9 gehalten.
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Indessen wird in der Gegenwelle 23, die rechts von der Hauptwelle 22 parallel angeordnet ist, das vordere Ende mittels eines Kugellagers 27 von der Getriebehalterung 11 gehalten und der hintere Teil durchdringt die hintere Abdeckung 9 und wird mittels eines Kugellagers 28 von der hinteren Abdeckung 9 gehalten.
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Ein sekundäres Antriebszahnrad 32 ist mit dem hinteren Endteil der Gegenwelle 23, die die hintere Abdeckung 9 durchdringt, keilverzahnt.
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Zwischen dem Kugellager 25 an dem Vorderende und dem Kugellager 26 in der Mitte, die die Hauptwelle 22 halten, sind die Antriebsgetriebezahnräder m1, m3, m5 und m7 für ungeradzahlige Stufen an dem Vorderteil der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen bereitgestellt, welche auf der Vorderseite relativ zu der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen freiliegt, und die Antriebsgetriebezahnräder m2, m4 und m6 für geradzahlige Stufen sind an dem Vorderteil der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen bereitgestellt.
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Indessen sind auf der Gegenwelle 23 entsprechend den vorstehend beschriebenen Antriebsgetriebezahnrädern m1 bis m7 angetriebene Getriebezahnräder c1 bis c7, die jeweils beständig mit den Antriebsgetriebezahnrädern m1 bis m7 ineinandergreifen, bereitgestellt.
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Außerdem sind auf der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen 22A und der Gegenwelle 23 Kettenräder mS und cS für die Umkehr an zueinander entgegengesetzten Positionen bereitgestellt. Eine Kette 24A ist um die Kettenräder mS und cS für die Umkehr gespannt.
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Der Gangwechselmechanismus 21 ist durch diese Antriebsgetriebezahnräder m1 bis m7, angetriebenen Getriebezahnräder c1 bis c7 und Kettenräder mS und cS für die Umkehr aufgebaut.
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Das Antriebsgetriebezahnrad m3 für den dritten Gang und das Antriebsgetriebezahnrad m6 für den sechsten Gang sind Schaltzahnräder, die in der Axialrichtung auf der Hauptwelle 22 gleiten können, und werden mittels eines Synchrongetriebes S selektiv mit den benachbarten Antriebsgetriebezahnrädern m2, m4, m5 und m7 oder dem Kettenrad mS für die Umkehr verbunden werden.
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Außerdem sind das angetriebene Getriebezahnrad für den vierten Gang c4 und das angetriebene Getriebezahnrad c3 für den dritten Gang Schaltzahnräder, die in der Axialrichtung auf der Gegenwelle 23 gleiten können und mittels des Synchrongetriebes S selektiv mit den benachbarten angetriebenen Getriebezahnrädern c1, c2, c5 und c6 verbunden werden.
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Eine Gabeleingreifrille 52b ist in jedem der vorstehenden Schaltzahnräder hergestellt, und die Bewegung des Schaltzahnrads in der Axialrichtung wird durch eine Schaltgabel 92 ermöglicht, die mit der Gabeleingreifrille 52b eingreift.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Doppelkupplung 40 an dem hinteren Teil der Hauptwelle 22 bereitgestellt, die angeordnet ist, um von der hinteren Abdeckung 9 nach hinten vorzustehen.
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Die Doppelkupplung 40 ist als ein sogenanntes Doppelkupplungssystem mit einer Hydraulikkupplung 40A für ungeradzahlige Stufen, die mit der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen verbunden ist, einer Hydraulikkupplung 40B für geradzahlige Stufen, die mit Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen verbunden ist, und einem Kupplungsäußeren 42 ausgebildet.
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Ein Kupplungsinneres 41a für ungeradzahlige Stufen der Hydraulikkupplung 40A für ungeradzahlige Stufen ist in der Nähe eines hinteren Endteils 22Ab der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen, die angeordnet ist, um von einem hinteren Endteil 22Bb der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen nach hinten vorzustehen, keilverzahnt, wobei die Bewegung in der Axialrichtung beschränkt wird.
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Ein Kupplungsinneres 41b für geradzahlige Stufen der Hydraulikkupplung 40B für geradzahlige Stufen ist in der Nähe des hinteren Endteils 22Bb der Hauptwelle 22B für geradzahlige Gangpositionen keilverzahnt, wobei die Bewegung in der Axialbewegung beschränkt wird.
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Das Kupplungsäußere 42 wird mittels eines Dämpfungselements 31d von einem angetriebenen Primärzahnrad 31 gehalten, das von der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen zwischen der Hydraulikkupplung 40B für geradzahlige Stufen und der hinteren Abdeckung 9 drehbar gehalten wird.
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Das primäre angetriebene Zahnrad 31 greift mit einem primären Antriebszahnrad 30, das an die Kurbelwelle 7 gepasst ist, ineinander, und eine von der Kurbelwelle 7 gelieferte Drehantriebskraft wird einer Untersetzung mit einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis unterzogen und auf die Doppelkupplung 40 übertragen.
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Zwischen dem Kupplungsäußeren 42 und dem Kupplungsinneren 41a für ungeradzahlige Stufen ist eine Reibscheibengruppe 44A für ungeradzahlige Stufen, in der Antriebsreibscheiben 44a1, die sich zusammen mit dem Kupplungsäußeren 42 drehen, und angetriebene Reibscheiben 44a2, die sich zusammen mit dem Kupplungsinneren 41a für ungeradzahlige Stufen drehen, abwechselnd angeordnet sind, derart bereitgestellt, dass durch eine Druckplatte 45a für ungeradzahlige Stufen ein Druck darauf angewendet werden kann.
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Außerdem ist zwischen dem Kupplungsäußeren 42 und dem Kupplungsinneren 41b für geradzahlige Gangpositionen eine Reibscheibengruppe 44B für geradzahlige Gangpositionen, in der Antriebsreibscheiben 44b1, die sich zusammen mit dem Kupplungsäußeren 42 drehen, und angetriebene Reibscheiben 44b2, die sich zusammen mit dem Kupplungsinneren 41b für geradzahlige Stufen drehen, abwechselnd angeordnet sind, derart bereitgestellt, dass durch eine Druckplatte 45b für geradzahlige Stufen ein Druck darauf angewendet werden kann.
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Ein Hydraulikkreis 46, der die Druckplatte 45a für ungeradzahlige Stufen und die Druckplatte 45b für geradzahlige Stufen selektiv antreiben kann, ist auf der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen und der Kupplungsabdeckung 10 bereitgestellt.
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Ein Hydraulikdruck wird durch den Hydraulikkreis 46 selektiv an die Hydraulikkupplung 40A für ungeradzahlige Stufen und die Hydraulikkupplung 40B für geradzahlige Gangpositionen geliefert. Wenn eine der Kupplungen verbunden ist, ist die andere gelöst.
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Wenn die Hydraulikkupplung 40A für ungeradzahlige Stufen durch den Hydraulikkreis 46 verbunden wird, wird die Drehung des Kupplungsäußeren 42 der Doppelkupplung 40, auf welche die Drehung der Kurbelwelle 7 übertragen wird, über das Ineinandergreifen zwischen dem primären Antriebszahnrad 30 und dem primären angetriebenen Zahnrad 31 auf die Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Gangpositionen übertragen, um die Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen zu drehen. Wenn die Hydraulikkupplung 40B für geradzahlige Gangpositionen verbunden wird, wird die Drehung des Kupplungsäußeren 42 auf die Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen übertragen, um die Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen zu drehen.
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Leistung, die von der Kurbelwelle 7 über die Doppelkupplung 40 auf die Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen oder die Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen übertragen wird, wird in einer Schaltstufe, die durch den Gangwechselmechanismus 21 selektiv eingerichtet wird, auf die Gegenwelle 23 übertragen.
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In diesem Gangwechselmechanismus 21 ist zwischen jedem Schaltzahnrad und dem damit verbundenen Getriebezahnrad das Synchrongetriebe S, das eine jeweilige der Schaltstufen mit Synchronisation einrichtet, bereitgestellt.
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Das Synchrongetriebe S, das zwischen dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 für den zweiten Gang, das die zweite Stufe aus den jeweiligen Schaltstufen einrichtet, und dem angetriebenen Zahnrad c4 für den vierten Gang als einem Schaltzahnrad eingefügt ist, wird auf der Basis von 3 und 4 beschrieben.
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Die anderen Synchrongetriebe haben auch den gleichen Mechanismus.
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3 ist eine Schnittansicht, die durch Vergrößern eines Teils der Schnittansicht des in 2 gezeigten Gangwechselmechanismus erzeugt ist. 4 zeigt eine Schnittansicht, die durch weiteres Vergrößern des Hauptteils in 3 erzeugt ist, und eine Teilschnittansicht, die erhalten wird, indem der wesentliche Teil in der Umfangsrichtung abgeschnitten wird und die Schnittebene gestreckt wird.
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Wie in 3 gezeigt, wird ein Getriebezahnrad 51, das durch das angetriebene Getriebezahnrad c2 für den zweiten Gang repräsentiert wird, mittels eines Nadellagers 50 schwenkbar von der Drehwelle (Gegenwelle) 23 drehbar gehalten.
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Das Getriebezahnrad 51 hat eine Getriebezahnradverzahnung 51a (Zähne des angetriebenen Getriebezahnrads für den zweiten Gang) auf dem Außenumfang. Außerdem ist eine Schaltverzahnung 51t auf dem Außenumfang eines zylindrischen Teils 51s ausgebildet, der mit einem verringerten Durchmesser in Richtung des angetriebenen Getriebezahnrads c4 für den vierten Gang vorsteht.
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Außerdem ist ferner ein vorstehender zylindrischer Teil 51ss ausgebildet, der erhalten wird, indem der Vorsprung des Innenumfangsteils des zylindrischen Teils 51s mit der Schaltverzahnung 51t auf seinem Außenumfang vorsteht.
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Andererseits ist das angetriebene Getriebezahnrad c4 für den vierten Gang als das Schaltzahnrad äquivalent zu einer Synchronisationsmuffe 52. Die Synchronisationsmuffe 52 ist mit der Außenumfangsoberfläche einer Nabe 53, die mit der Gegenwelle 23 keilverzahnt ist, in einer derartigen Weise keilverzahnt, dass sie in einer Bewegung in der Axialbewegung beschränkt ist, und ist an das Äußere der Nabe 53 in der Axialrichtung verschiebbar angepasst.
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Eine Muffenverzahnung 52t, die auf der Innenumfangsoberfläche der Synchronisationsmuffe 52 ausgebildet ist, ist auf eine Keilverzahnung 53s gepasst, die auf der Außenumfangsoberfläche der Nabe 53 ausgebildet ist.
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In der Außenumfangsoberfläche der Nabe 53, auf der die große Anzahl an Keilzähnen 53s ausgebildet ist, sind an drei Stellen, die sich in Abständen von 120 Grad in der Umfangsrichtung befinden, keine Keilzähne 53s ausgebildet, und stattdessen sind Schnittrillen 53b ausgebildet.
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Beide Enden jeder der Muffenverzahnung 52t, die in einer ringförmigen Weise auf der Innenumfangsoberfläche der Synchronisationsmuffe 52 angeordnet ist, sind angeschrägt.
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Die Synchronisationsmuffe 52 hat eine Schaltverzahnung 52a (Verzahnung des angetriebenen Getriebezahnrads für den vierten Gang) auf dem Außenumfang und die Schaltgabeleingreifrille 52b, mit der eine Schaltgabel in Eingriff gebracht wird, ausgebildet.
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In der Nabe 53, die die Synchronisationsmuffe 52 hält, sind ringförmige Vertiefungen 53v sowohl auf vorderen als auch hinteren Seiten zwischen dem Basisteil, der auf die Gegenwelle 23 gepasst ist, und dem Außenumfangteil, an dem die Keilverzahnung 53s ausgebildet ist, ausgebildet.
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Der vorstehende zylindrische Teil 51ss des Getriebezahnrads 51 liegt an dem Basisteil der Nabe 53 an, und die Endoberfläche des zylindrischen Teils 51s mit der Schaltverzahnung 51t des Getriebezahnrads 51 an dem Außenumfang liegt der Öffnung der ringförmigen Vertiefung 53v der Nabe 53 gegenüber.
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Ein Sperrring 60 ist in einem ringförmigen Raum eingerichtet, der durch das Gegenüberstellen der Endoberfläche des zylindrischen Teils 51s zu dieser Öffnung der ringförmigen Vertiefung 53v der Nabe 53 ausgebildet wird.
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Der Sperrring 60 besteht aus einem Außenring 61 und einem Innenring 62, die jeweils eine kreisförmige Ringform haben und koaxial innen und außen angeordnet sind, um einander zu überlappen, und einem angeschrägten Konus 63, der zwischen dem Außenring 61 und dem Innenring 62 eingerichtet ist.
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Die Außenumfangsoberfläche und die Innenumfangsoberfläche des angeschrägten Konus 63 sind beide als eine angeschrägte Oberfläche ausgebildet und sind jeweils relativ drehbar in Oberflächenkontakt mit der angeschrägten Innenumfangsoberfläche des Außenrings 61 und einer angeschrägten Außenumfangsoberfläche des Innenrings 62.
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Der Außenring 61 ist einem Synchronisationsring äquivalent und mehrere Ringzähne 61t jeweils in einer Klauenzahnform sind der Umfangsrichtung nach auf der Außenumfangsoberfläche des Außenrings 61 ausgebildet.
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Überdies sind auf der Außenumfangsoberfläche des Außenrings 61 in Abständen von 120 Grad in der Umfangsrichtung Vorsprünge 61b ausgebildet. Die drei Vorsprünge 61b greifen mit den jeweiligen drei Schnittrillen 53b der Nabe 53 ein.
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Die Umfangsbreite jedes der Vorsprünge 61b des Außenrings 61 ist kleiner als die jeder der Schnittrillen 53b der Nabe 53, und die Drehung des Außenrings 61 relativ zu der Nabe 53 wird in einem vorgegebenen Drehbereich beschränkt (siehe 4).
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Eine Synchronisationsfeder 65 ist zwischen dem Außenring 61 und der Keilverzahnung 53s der Nabe 53 angeordnet und wird von den Vorsprüngen 61b des Außenrings 61 von innen gehalten (siehe 3).
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Bezug nehmend auf 3 ist ein Vorsprung 63b, der in Richtung des Getriebezahnrads 51 (nach hinten) vorsteht, an dem hinteren Endteil des angeschrägten Konus 63 ausgebildet. Der Vorsprung 63b ist in eine Vertiefung 51b eingepasst, die in dem zylindrischen Teil 51s mit der Schaltverzahnung 51t des Getriebezahnrads 51 an dem Außenumfang ausgebildet ist, und der angeschrägte Konus 63 dreht sich integral mit dem Getriebezahnrad 51.
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Wie in 4 dargestellt, sind die Muffenverzahnung 52t der Synchronisationsmuffe 52, die Ringverzahnung 61t des Außenrings 61 und die Schaltverzahnung 51t des Getriebezahnrads 51 auf dem gleichen Radius von der Mittelachse der Drehwelle (Gegenwelle) 23 angeordnet und sind in der Reihenfolge der Muffenverzahnung 52t, der Ringverzahnung 61t und der Schaltzahnung 51 in der Vorn-Hintenrichtung angeordnet. Die Synchronisationsfeder 65 ist zwischen der Muffenverzahnung 52t und der Ringverzahnung 61t angeordnet.
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Sowohl die vorderen als auch hinteren Enden der Muffenverzahnung 52t sind jeweils durch ein Paar geneigter abgeschrägter Oberflächen 52c ausgebildet, und das Paar abgeschrägter Oberflächen 52c schneidet sich in einem stumpfen Winkel.
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In jedem Ringzahn 61t ist der Endteil auf der Seite der Muffenverzahnung 52t durch ähnliche abgeschrägte Oberflächen 61c angeschrägt ausgebildet.
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Ähnlich ist auch in jedem Schaltzahnradzahn 51t der Endteil auf der Seite der Muffenverzahnung 52t durch ähnliche abgeschrägte Oberflächen 51c angeschrägt ausgebildet.
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Das Synchrongetriebe S ist auf die vorstehend beschriebene Weise ausgebildet.
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Der Synchronisationsbetrieb des Synchrongetriebes S wird auf der Basis von 4 bis 6 beschrieben.
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Der in 4 gezeigte Zustand ist ein neutraler Zustand vor dem Beginn des Gangschaltens. In diesem Zustand ist die Synchronisationsmuffe 52 in einer neutralen Position vorhanden und die Muffenverzahnung 52t ist nicht in Kontakt mit den vorhergehenden und nachfolgenden Synchronisationsfedern 65.
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Der Außenring 61 und der Innenring 62 drehen sich integral mit der Nabe 53, während der angeschrägte Konus 63 sich integral mit dem Getriebezahnrad 51 dreht. Der angeschrägte Konus 63 ist jedoch in dem Zustand, in dem er relativ zu dem Außenring 61 und dem Innenring 62 drehbar ist, und somit wird die Synchronisation nicht bewirkt.
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Wenn das Gangschalten begonnen wird und die Synchronisationsmuffe 52 sich nach hinten bewegt, kommt die Muffenverzahnung 52t der Synchronisationsmuffe 52, wie in 5(1) gezeigt, in Kontakt mit der Synchronisationsfeder 65, und es wird möglich, den Sperrring 60 über die Synchronisationsfeder 65 in Richtung des Getriebezahnrads 51 zu drücken.
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Wenn die Synchronisationsmuffe 52 sich weiter nach hinten bewegt, wird der Sperrring 60, wie in 5(2) gezeigt, in Richtung des Getriebezahnrads 51 gedrückt, und es wird eine Reibungskraft zwischen den angeschrägten Oberflächen des Außenrings 61 und dem angeschrägten Konus 63 und zwischen den angeschrägten Oberflächen des angeschrägten Konus 63 und dem Innenring 62 erzeugt, was den Außenring 61 dreht. Außerdem wird auch eine Reibungskraft zwischen dem Innenring 62 und dem vorstehenden zylindrischen Teil 51ss des Getriebezahnrads 51 erzeugt. Indessen kommen Spitzen der Muffenverzahnung 52t in Kontakt mit den Spitzen der Ringverzahnung 61t und außerdem liegen die abgeschrägten Oberflächen 52c und 61c aneinander an, so dass die Synchronisation gestartet wird (Widerstandsphase).
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Wenn die Synchronisationsmuffe 52 sich weiter nach hinten bewegt, greift die Muffenverzahnung 52t, wie in 5(3) gezeigt, mit der Ringverzahnung 61t in einer derartigen Weise ein, dass die Ringverzahnung 61t zur Seite gedrückt wird und die Synchronisationsmuffe 52 und der Außenring 61 sich integral drehen (Ringverzahnungs-Zur-Seite-Schiebphase).
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Wenn die Synchronisationsmuffe 52 sich weiter nach hinten bewegt, kommen Spitzen der Muffenverzahnung 52t, wie in 6(4) gezeigt, mit den Spitzen der Schaltverzahnung 51t des Getriebezahnrads 51 in Kontakt, und außerdem liegen die abgeschrägten Oberflächen 52c und 51c aneinander an (Schaltverzahnungskontaktphase).
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Wenn die Synchronisationsmuffe 52 sich weiter nach hinten bewegt, greift die Muffenverzahnung 52t, wie in 6(5) gezeigt, in einer derartigen Weise mit der Schaltverzahnung 51t ein, dass die Schaltverzahnung 51t zur Seite geschoben wird, und die Synchronisation endet (Schaltverzahnungs-Zur-Seite-Schiebphase).
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Aufgrund der weiteren Rückwärtsbewegung der Synchronisationsmuffe 52 greift die Muffenverzahnung 52t, wie in 6(6) dargestellt, vollständig mit der Schaltverzahnung 51t ein und die Synchronisationsmuffe 52 (und die Drehwelle 23) und das Getriebezahnrad 51 drehen sich integral (Verzahnungsphase).
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Da Synchrongetriebe S arbeitet in der vorstehend beschriebenen Weise, um die Synchronisationsmuffe 52 und das Getriebezahnrad zu verbinden, während sie synchronisiert werden.
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Als nächstes wird als auf Basis von 7 und 8 die Gangschaltantriebsmechanismus 70 beschrieben, der die Synchronisationsmuffe 52 bewegt.
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7 ist eine entlang einer in 1 gezeigten Linie VII-VII genommene Schnittansicht des Gangschaltantriebsmechanismus 70 in einer Richtung von Pfeilen VII gesehen.
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Wie in 7 gezeigt, wird die Drehleistung des Schaltmotors 71 des Gangschaltantriebsmechanismus 70 über den Untersetzungsgetriebemechanismus 72 einer Untersetzung unterzogen und für die Drehung einer Schaltspindel 73 übertragen.
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Der Basisendteil eines Hauptarms 74 ist an die Schaltspindel 73 gepasst und der Hauptarm 74 schwingt durch die Drehung der Schaltspindel 73.
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Ein Stift 79p, der ein in dem Hauptarm 74 ausgebildetes Beschränkungsloch 74b durchdringt, ist bereitgestellt, um auf der Getriebehalterung 11 vorzustehen. Eine Torsionsspiralfeder 79, die durch Wickeln ihres Spiralteils um die Schaltspindel 73 herum von der Schaltspindel 73 gehalten wird, ist derart befestigt, dass ihre beiden Endteile, die sich in die gleiche Richtung erstrecken, ein Sperrstück 74a, das auf dem Hauptarm 74 ausgebildet ist, und den Stift 79p von beiden Außenseiten eingeschoben haben.
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Wenn daher der Hauptarm 74 schwingt, wirkt eine Vorspannkraft, die versucht, den Hauptarm 74 aufgrund der Torsionsfederkraft der Torsionsspiralfeder 79 in seine neutrale Position zurück zu bringen.
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Das Schwingen des Hauptarms 74 dreht die Schaltwalze 90 durch einen Schaftsperrmechanismus 75.
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Wie in 8 gezeigt, umfasst der Schaftsperrmechanismus 75 die folgenden Komponenten: ein Sperreingangselement 76, auf dem ein Vorsprung 76a ausgebildet ist, der verschiebbar in ein Langloch 74h eingepasst ist, das an dem schwingenden Spitzenteil des Hauptarms 74 ausgebildet ist; ein Sperrausgangselement 78, das sich integral mit der Schaltwalze 90 dreht; und ein Paar von Schäften 77, die zwischen dem Außenumfang des Sperreingangselements 76 und dem Innenumfang des Sperrausgangselements 78 eingearbeitet sind.
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Wenn das Sperreingangselement 76 sich aufgrund des Schwingens des Hauptarms 74 in eine Richtung dreht, indem es von dem Vorsprung 76a, der im Inneren des Langlochs 74h gleitet, geführt wird, steht die Spitze eines der Schäfte 77 aufrecht und wird mit einem Sperrvorsprung auf dem Innenumfang des Sperrausgangselements 78 gesperrt, und das Sperrausgangselement 78 wird intermittierend in Verbindung mit der Drehung des Sperreingangselements 76 gedreht. Auf diese Weise wird die Schaltwalze 90 intermittierend gedreht, um das Gangschalten auszuführen.
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Für die intermittierende Drehung der Schaltwalze 90 ist ein Sperrklinkenmechanismus 80 bereitgestellt, der die Schaltwalze 90 zu einer vorgegebenen Drehposition führt und die Schaltwalze 90 positioniert.
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Eine sternförmige Nocke 81 ist an dem Außenumfangsteil des Sperrausgangselements 78 ausgebildet, das sich integral mit der Schaltwalze 90 dreht.
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Wie in 8 gezeigt, ist als die Außenumfangsendoberfläche der sternförmigen Nocke 81 eine Vertiefungs-Vorsprung-Nockenoberfläche 82 ausgebildet, in der gekrümmte Sperrklinkenvertiefungsteile 82v, die Schaltstufen entsprechen, und Vorsprungteile 82p, die in einer angeschrägten Form vorstehen, nacheinander in der Umfangsrichtung kontinuierlich abwechselnd angeordnet sind.
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Bezug nehmend auf 8 wird eine Rolle 85 schwenkbar an der Spitze eines Sperrklinkenarms 84 drehbar gehalten, der von einer Haltewelle 83 schwenkbar und schwingbar gehalten wird.
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Der Sperrklinkenarm 84 wird von einer Torsionsspiralfeder 86 vorgespannt, um zu schwingen, und drückt die Rolle 85 gegen die Vertiefungs-Vorsprung-Nockenoberfläche 82 der sternförmigen Nocke 81.
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Der Sperrklinkenmechanismus 80 ist in der vorstehend beschriebenen Weise ausgebildet. Die Rolle 85, die gegen die die Vertiefungs-Vorsprung-Nockenoberfläche 82 der sternförmigen Nocke 81 gedrückt wird, rutscht in den erforderlichen Sperrklinkenvertiefungsteil 82v, was die Positionierung der sternförmigen Nocke 81 und der Schaltwalze 90 in der erforderlichen Drehposition zulässt.
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Die Schaltwalze 90 hat neben den Drehpositionen der jeweiligen Schaltstufen mit sieben Gängen und der Drehposition für den Rückwärtsgang vorläufige Drehpositionen zwischen jeweiligen Schaltstufen. Insbesondere hat die Schaltwalze 90 fünfzehn Drehpositionen in der Reihenfolge der Rückwärtsdrehposition Prv, der neutralen Drehposition Pnn, der ersten Drehposition P1n, der ersten-zweiten vorläufigen Drehposition P12, der zweiten Drehposition P2n, ... Dementsprechend sind fünfzehn Sperrklinkenvertiefungsteile 82v in der Vertiefungs-Vorsprung-Nockenoberfläche 82 der sternförmigen Nocke 81 ausgebildet (siehe 8).
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In der Außenumfangsoberfläche der Schaltwalze 90 sind vier Führungsrillen 90d, die sich entlang der Umfangsrichtung mit Versätzen in der Breitenrichtung erstrecken, derart ausgebildet, dass sie in der Breitenrichtung angeordnet sind.
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Wie vorstehend beschrieben, sind die Schaltgabelwellen 91 auf den linken und rechten Seiten der Schaltwalze 90 angeordnet, und die zwei Schaltwalzen 92 werden von jeder Schaltgabelwelle 91 in der Axialrichtung verschiebbar schwenkbar gehalten. In jeder Schaltgabel 92 ist ein Stiftteil 92p verschiebbar in die Führungsrille 90d der Schaltwalze 90 eingepasst und ein gegabelter Gabelspitzenteil 92f greift mit der Gabeleingreifrille 52b des Schaltzahnrads des Gangwechselmechanismus 21 ein.
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Wenn die Schaltwalze 90 sich daher aufgrund des Antriebs durch den Schaltmotor 71 des Gangschaltantriebsmechanismus 70 dreht, bewegt sich jede Schaltgabel 92 durch eine entsprechende der Führungsrillen 90d, die in der Außenumfangsoberfläche der Schaltwalze 90 ausgebildet sind, geführt, in der Axialrichtung. Daher wird jedes Schaltzahnrad in der Axialrichtung bewegt und die Schaltstufe wird geschaltet.
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Bezug nehmend auf die Schnittansicht des Gangschaltantriebsmechanismus 70 in 7 ist ein Schaltspindeldrehpositions-Erfassungssensor 73 S, der eine Drehposition (einen Drehwinkel) θ der Schaltspindel 73 erfasst, an einem Endteil der Schaltspindel 73 bereitgestellt.
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Außerdem ist ein Schaltspindeldrehpositions-Erfassungssensor 90S, der die Drehposition der Schaltwalze 90 erfasst, an einem Endteil einer Verlängerungswelle 90a bereitgestellt, die sich auf der Mitteldrehachse von dem Vorderende der Schaltwalze 90 nach vorn erstreckt.
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Als nächstes wird die Gangschaltsteuerung zum Steuern des Antriebs des Schaltmotors 71 zur Zeit des Gangschaltens auf der Basis von 9 bis 11 beschrieben.
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9 ist ein Steuerblockdiagramm der Gangschaltsteuerung durch eine Gangschaltsteuervorrichtung 100.
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Die Gangschaltsteuervorrichtung 100 ist aus einer Synchronisationsdifferenzdrehungs-Berechnungseinheit 101, einer Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 und einer Schaltaktuatorantriebseinheit 103 zusammengesetzt.
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Die Berechnung durch die Synchronisationsdifferenzdrehungs-Berechnungseinheit 101 und das Erfahren durch die Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 werden auf der Basis der jeweiligen Drehzahlen (der Anzahl von Umdrehungen pro Zeiteinheit) der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen, der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen und der Gegenwelle 23 in dem Gangwechselmechanismus 21 verarbeitet.
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Bezug nehmend auf die Schnittansicht des Gangwechselmechanismus in 2 erfasst ein Drehzahlerfassungssensor Sma für die Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen, der die Drehzahl der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen erfasst, die Drehzahl z.B. des Antriebsgetriebezahnrads m1 für den ersten Gang, das sich integral mit der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen dreht. Ein Drehzahlerfassungssensor Smb für die Hauptwelle für geradzahlige Stufen, der die Drehzahl der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen erfasst, erfasst die Drehzahl z.B. des Antriebsgetriebezahnrads m2 für den zweiten Gang, das sich integral mit der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen dreht.
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Außerdem erfasst ein Gegenwellendrehzahlerfassungssensor Sc, der die Drehzahl der Gegenwelle 23 erfasst, die Drehzahl z.B. des angetriebenen Getriebezahnrads c7 für den siebten Gang, das sich integral mit der Gegenwelle 23 dreht.
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Die Synchronisationsdifferenzdrehungs-Berechnungseinheit 101 erfasst die Drehzahldifferenz (Synchronisationsdifferenzdrehung) zwischen der Drehzahl eines Zielgangzahnrads und der Drehzahl der Synchronisationsmuffe, die durch das Synchrongetriebe mit dem Zielgangzahnrad synchronisieren und damit verbunden werden soll. Eine Zielgangposition und eine Gegenwellendrehzahl Nc, eine Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und eine Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen, die jeweils von dem Gegenwellendrehzahlerfassungssensor Sc, dem Drehzahlerfassungssensor Sma für die Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und dem Drehzahlerfassungssensor Smb für die Hauptwelle für geradzahlige Stufen erfasst werden, werden in die Synchronisationsdifferenzdrehungs-Berechnungseinheit 101 eingespeist, und die Synchronisationsdifferenzdrehungs-Berechnungseinheit 101 führt die Berechnungsverarbeitung aus.
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Insbesondere, wenn das Untersetzungsverhältnis der Zielgangposition als α definiert ist, wird eine Synchronisationsdifferenzdrehung ΔNs durch die Berechnung der folgenden Ausdrücke ermittelt.
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Wenn das Synchrongetriebe S der Zielgangposition auf der Gegenwelle 23 vorhanden ist,
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Wenn das Synchrongetriebe S der Zielgangposition auf der Hauptwelle 22 vorhanden ist,
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In die Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 werden die Zielgangposition, die Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen, die Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen und die Drehposition θ der Schaltspindel 73, die von dem Schaltspindeldrehpositions-Erfassungssensor 73S erfasst wird, eingespeist. Die Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 erfährt eine Synchronisationsstartdrehposition θs. Details der Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 werden später beschrieben.
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In die Schaltaktuatorantriebseinheit 103 werden die jeweiligen Signale einer Gangschaltanforderung, die Zielgangposition und die aktuelle Gangposition und andere Signale eingespeist, und die Synchronisationsdifferenzdrehung ΔNs, die von der Synchronisationsdifferenzdrehungs-Berechnungseinheit 101 berechnet wird, und die Synchronisationsstartdrehposition θs, die von der Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 erfahren wird, werden eingespeist. Die Schaltaktuatorantriebseinheit 103 führt die Berechnungsverarbeitung aus und gibt ein Schaltaktuatorantriebssignal an den Schaltmotor 71 aus, um den Schaltmotor 71 zu steuern.
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Zum Beispiel wird beim Hochschalten der Schaltstufe von der Ersten auf die Zweite die Schaltwalze 90 im Voraus von der ersten Drehposition P1n in die erste-zweite vorläufige Drehposition P12 gedreht, um das angetriebene Getriebezahnrad c4 für den vierten Gang (Synchronisationsmuffe 52) als das Schaltzahnrad durch die Schaltgabel 92 rückwärts zu bewegen und das angetriebene Getriebezahnrad c4 für den vierten Gang mit dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 zu verbinden.
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Zu dieser Zeit wird die Synchronisationsmuffe 52 mit dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 verbunden, während es durch das Synchrongetriebe S damit synchronisiert wird. Ein Zeitdiagramm dieses Verfahrens ist in 10 gezeigt.
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Das in 4 bis 6 gezeigte Beispiel für den Synchronisationsbetrieb des Synchrongetriebes S zeigt die jeweiligen Betriebsphasen, in denen das angetriebene Getriebezahnrad c4 für den vierten Gang (Synchronisationsmuffe 52) bewegt wird, um mit dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 (Getriebezahnrad 51) synchronisiert verbunden zu werden, und ist der Synchronisationsbetrieb, wenn die Schaltwalze 90 von der ersten Drehposition P1n in die erste-zweite vorläufige Drehposition P12 gedreht wird.
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Vor dem Gangschalten ist die Schaltwalze 90 an der ersten Drehposition P1n vorhanden und die Synchronisationsmuffe 52 ist an der neutralen Position vorhanden (siehe 4).
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In diesem Zustand ist der Hydraulikdruck der Kupplung für ungeradzahlige Stufen hoch und die Hydraulikkupplung 40A für ungeradzahlige Stufen ist verbunden. Außerdem ist der Hydraulikdruck der Kupplung für geradzahlige Stufen niedrig und die Hydraulikkupplung 40B für geradzahlige Stufen ist gelöst. Somit wird Leistung auf die Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen übertragen und die Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen dreht sich, während die Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen in dem drehfreien Zustand ist. Jedoch wird ein leichter Hydraulikdruck auf die Hydraulikkupplung 40B für geradzahlige Stufen angewendet, und das Schleifen der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen in Verbindung mit der Drehung der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen wird bewirkt, was für einen Zustand sorgt, in dem es, wie in 10 gezeigt, keine Differenz zwischen der Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen gibt.
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Wenn der Schaltmotor 71 angetrieben wird und das Gangschalten begonnen wird (Zeit t1 in 10), drehen sich die Schaltspindel 73 und die Schaltwalze 90 in dem Gangschaltantriebsmechanismus 70 und die Synchronisationsmuffe 52 (viertes angetriebenen Getriebezahnrad c4) bewegt sich durch die Schaltgabel 92.
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Die Synchronisationsmuffe 52 bewegt sich und die Muffenverzahnung 52t der Synchronisationsmuffe 52 kommt in Kontakt mit der Synchronisationsfeder 65 (siehe 5(1)). Wenn die Synchronisationsmuffe 52 sich weiter bewegt, wird eine Reibungskraft in dem angeschrägten Konus 63 des Sperrrings 60 erzeugt und Spitzen der Muffenverzahnung 52t kommen in Kontakt mit den Spitzen der Ringverzahnung 61t. Außerdem liegen die abgeschrägten Oberflächen 52c und 61c gegeneinander an, so dass die Synchronisation begonnen wird (Zeit t2 in 10, siehe die Widerstandsphase von 5(s)).
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Um den Zeitpunkt des Synchronisationsbeginns herum wird die Steuerung ausgeführt, um die Drehung der Schaltspindel 73 zu verlangsamen und sie zu einer passenden Drehposition (siehe die Schaltspindeldrehposition θ in 10) zu führen, um die Gangschalterschütterung und ein Kollisionsgeräusch, das durch die Kollision der Muffenverzahnung 52t mit der Ringverzahnung 61t verursacht wird, zu unterdrücken.
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Wenn die Synchronisation begonnen wird, erfährt das angetriebene Getriebezahnrad c2 für den zweiten Gang, mit dem das Antriebsgetriebezahnrad m2 für den zweiten Gang eingreift, das monolithisch mit der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen ist, über das Synchrongetriebe S einen Widerstand. Folglich erfährt die Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen, die durch die Drehung der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen mitgeschleift wird, ebenfalls einen Widerstand und die Drehzahl der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen nimmt ab.
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Daher nimmt zu der Zeit des Synchronisationsbeginns, wie in 10 gezeigt, die Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen relativ zu der Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen ab, und es wird eine Differenz in der Drehzahl zwischen den beiden verursacht.
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Wenn die Synchronisationsmuffe 52 sich weiter bewegt und die Synchronisation voranschreitet (sieh 5(2) bis 6(5)), nimmt die Synchronisationsdifferenzdrehung ΔNs, welche die Differenz in der Drehzahl zwischen dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 für den zweiten Gang (Getriebezahnrad 51) und der Synchronisationsmuffe 52 ist, die miteinander synchronisiert und verbunden werden, ab und kommt nahe 0.
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Die Synchronisation endet dann, wie in 6(5) gezeigt, bei der Schaltverzahnungs-Zur-Seite-Schiebphase und die Verzahnungsphase beginnt, so dass die Synchronisationsmuffe 52 mit dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 für den zweiten Gang (Getriebezahnrad 51) verbunden wird und die Synchronisationsdifferenzdrehung ΔNs 0 wird (Zeit t3 in 10).
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In der Verzahnungsphase werden die Schaltspindel 73 und die Schaltwalze 90 gedreht, so dass die Muffenverzahnung 52t der Synchronisationsmuffe 52 vollständig mit der Schaltverzahnung 51t des Getriebezahnrads 51 eingreifen kann.
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Dann erreicht die Schaltwalze 90 die erste-zweite vorläufige Drehposition P12 (Zeit t4 in 10). Anschließend kehrt die Schaltspindel 73 durch die Torsionsspiralfeder 79 zusammen mit dem Hauptarm 74 in die ursprüngliche neutrale Position zurück (Zeit t5 in 10).
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Wenn danach der Hydraulikdruck der Kupplung für ungeradzahlige Stufen der Doppelkupplung 40 abnimmt und anschließend der Hydraulikdruck der Kupplung für geradzahlige Stufen steigt, um das Schalten der Doppelkupplung 40 durchzuführen, wird die Drehung der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen, auf welche Leistung übertragen wird, über das Eingreifen zwischen dem Antriebsgetriebezahnrad m2 für den zweiten Gang und dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 für den zweiten Gang (Getriebezahnrad 51) und das Verbinden zwischen dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 für den zweiten Gang (Getriebezahnrad 51) und der Synchronisationsmuffe 52 auf die Gegenwelle 23 übertragen. Somit dreht sich die Gegenwelle 23 mit dem Getriebeübersetzungsverhältnis des zweiten Gangs.
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Die Position der Synchronisationsmuffe 52, in der die Gangschalterschütterung und ein Kollisionsgeräusch in dem vorstehenden Verfahren leicht bewirkt werden, in dem das angetriebene Getriebezahnrad c4 für den vierten Gang (Synchronisationsmuffe 52) bewegt wird, um mit der Synchronisation durch das Synchrongetriebe S mit dem angetriebenen Getriebezahnrad c2 für den zweiten Gang verbunden zu werden, ist die Synchronisationsstartposition in der Widerstandsphase, in der die Muffenverzahnung 52t der Synchronisationsmuffe 52 in Kontakt mit der Ringverzahnung 61t kommt. Um die Gangschalterschütterung und das Kollisionsgeräusch zu unterdrücken, muss die Bewegungsgeschwindigkeit der Synchronisationsmuffe 52 in dieser Synchronisationsstartposition verringert werden.
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Es gibt jedoch eine Schwankung, die der Komponententoleranz zugeschrieben wird, und die Muffenverzahnung 52t und die Ringverzahnung 61t bedingen einen fortschreitenden Verschleiß, der dem Gleitkontakt und der Änderung mit der Nutzungsdauer zugeschrieben wird. Daher gibt es ein Problem, dass die Synchronisationsstartposition der Synchronisationsmuffe 52, an der die Muffenverzahnung 52t in Kontakt mit der Ringverzahnung 61t kommt, sich auch ändert und es schwierig ist, die Geschwindigkeitsverringerungssteuerung der Synchronisationsmuffe 52 mit einer günstigen Zeitsteuerung auszuführen. Die vorliegende Erfindung löst dieses Programm jedoch auf die folgende Weise.
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In der vorliegenden Erfindung wird die Tatsache beachtet, dass, wenn die Muffenverzahnung 52t der Synchronisationsmuffe 52 in Kontakt mit der Ringverzahnung 61t kommt, die Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen relativ zu der Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen abnimmt und, wie in 10 gezeigt, eine Differenz in der Drehzahl zwischen beiden erzeugt wird. Aufgrund dessen wird die Bewegungsposition der Synchronisationsmuffe 52, wenn eine Differenz in der Drehzahl zwischen der Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen und der Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen bewirkt wird, als die Synchronisationsstartposition der Synchronisationsmuffe 52 betrachtet. Außerdem wird die Drehposition θ der Schaltspindel 73 zu dieser Zeit von dem Schaltspindeldrehpositions-Erfassungssensor 73 S erfasst und ist als die Synchronisationsstartdrehposition θs der Schaltspindel 73 definiert.
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Dann wird der Schaltmotor 71 auf der Basis der Synchronisationsstartdrehposition θs der Schaltspindel 73 gesteuert.
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Die in 9 gezeigte Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 in der Gangschaltsteuervorrichtung 100 führt die Steuerung aus, um die Synchronisationsstartdrehposition θs der Schaltspindel 73 zu erfahren.
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Die Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 erfährt neben der Zielgangposition, der Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen die Synchronisationsstartposition θs durch die Eingabe der Drehposition θ der Schaltspindel 73, die von dem Schaltspindeldrehpositions-Erfassungssensor 73 S erfasst wird. Ihr Verarbeitungsverfahren wird gemäß einem Synchronisationsstartpositions-Erfahrungsflussdiagramm von 11 beschrieben.
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Zuerst wird in einem Schritt S1 bestimmt, ob das Gangschalten gerade ausgeführt wird oder nicht. Wenn das Gangschalten gerade nicht ausgeführt wird, springt die Verarbeitung zu einem Schritt S8, um zu bestimmen, ob eine Drehzahldifferenz |Na - Nb| zwischen der Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen kleiner als eine Schleifbestimmungs-Drehzahldifferenz Dt ist oder nicht.
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Die Schleifbestimmungs-Drehzahldifferenz Dt ist eine Drehzahldifferenz, mit der bestimmt werden kann, dass die Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen und die Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen vor dem Gangschalten in einem Schleifzustand sind, wenn die Drehzahldifferenz |Na - Nb| < Dt erfüllt ist. Die Schleifbestimmungs-Drehzahldifferenz Dt wird im Voraus festgelegt.
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Wenn in dem Schritt S8 bestimmt wird, dass |Na - Nbl < Dt erfüllt ist, wird bestimmt, dass die Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen und die Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen vor dem Gangschalten in dem Schleifzustand sind, und die Verarbeitung geht zu einem Schritt S9, um in einem Vorgangschaltschleifmarker Ft „1“ festzulegen, woraufhin das Weitergehen zu einem Schritt S11 folgt. Wenn |Na - Nb| ≥ Dt erfüllt ist, wird bestimmt, dass die Hauptwelle 22A für ungeradzahlige Stufen und die Hauptwelle 22B für geradzahlige Stufen vor dem Gangschalten nicht in dem Schleifzustand sind, und die Verarbeitung geht weiter zu einem Schritt S10, um den Vorgangschaltschleifmarker Ft auf „0“ festzulegen, woraufhin es weiter zu dem Schritt S11 geht.
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In dem Schritt S11 wird ein Synchronisationsstart-Bestimmungsmarker Fs auf „0“ festgelegt, woraufhin der Ausstieg aus der vorliegenden Routine folgt.
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Wenn in Schritt S1 bestimmt wird, dass das Gangschalten gerade ausgeführt wird, geht die Verarbeitung weiter zu einem Schritt S2, um zu bestimmen, ob in dem Vorgangschaltschleifmarker Ft „1“ gesetzt ist oder nicht. Wenn Ft = 0, sind die Wellen vor dem Gangschalten nicht in dem Schleifzustand und der vorliegende Zustand ist nicht der Zustand, in dem diese Synchronisationsstartpositions-Erfahrungsverarbeitung ausgeführt werden kann. Somit wird die aktuelle Routine verlassen.
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Wenn in dem Schritt S2 bestimmt wird, dass Ft = 1, wird befunden, dass die Wellen vor dem Gangschalten in dem Schleifzustand sind, und die Verarbeitung geht weiter zu einem Schritt S3, um zu bestimmen, ob in dem Synchronisationsstart-Bestimmungsmarker Fs „1“ fetgelegt ist oder nicht.
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Am Anfang ist Fs = 0 erfüllt und die Verarbeitung geht weiter zu einem Schritt S4, um zu bestimmen ob die Drehzahldifferenz |Na - Nb| zwischen der Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen größer als eine Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz Ds ist oder nicht.
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Die Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz Ds ist eine Drehzahldifferenz, mit der bestimmt werden kann dass die Synchronisation des Synchrongetriebes S begonnen hat, wenn die Drehzahldifferenz |Na - Nb| > Ds erfüllt ist. Die Synchronisationsstart-Bestimmungsdrehzahldifferenz Ds wird im Voraus festgelegt.
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Wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass |Na - Nbl > Ds nicht erfüllt ist, hat die Drehzahldifferenz |Na - Nb| die Differenz, mit der bestimmt wird, dass die Synchronisation begonnen hat, noch nicht erreicht. Somit wird die Routine verlassen.
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Wenn in Schritt S4 bestimmt wird, dass |Na - Nbl > Ds erfüllt ist, wird angenommen, dass die Synchronisation begonnen wurde, und das Verfahren geht weiter zu einem Schritt S5, um in dem Synchronisationsstart-Bestimmungsmarker Fs „1“ festzulegen. Anschließend wird in einem Schritt S6 die Schaltspindeldrehposition θ, die von dem Schaltspindeldrehpositions-Erfassungssensor 73 S zu dieser Synchronisationsstartzeit erfasst wird, abgetastet.
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Insbesondere wird Bezug nehmend auf 10 die Schaltspindeldrehposition θ zu der Synchronisationsstartzeit (Zeit t2 in 10), zu der auf der Basis der Drehzahldifferenz |Na - Nb| zwischen der Drehzahl Na der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen und der Drehzahl Nb der Hauptwelle für geradzahlige Stufen bestimmt wird, dass die Synchronisation des Synchrongetriebes S begonnen wurde, als die Synchronisationsstartdrehposition θs abgetastet.
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Dann wird in dem nächsten Schritt S7 die durchschnittliche Drehposition oder ähnliches der abgetasteten Synchronisationsstartdrehposition θs der Schaltspindel 73 berechnet und das In-Erfahrung-Bringen wird ausführt, woraufhin die aktuelle Routine verlassen wird.
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Wenn in dem Schritt S4 bestimmt wird, dass |Na - Nb| > Ds erfüllt ist und das Verfahren durch die Schritte S5, S6 und S7 geht, um die Synchronisationsstartposition θs abzutasten und das Erfahren auszuführen, wird in dem Schritt S5 in dem Synchronisationsstartmarker Fs „1“ festgelegt. Daher wird diese Routine ab dem nächsten Zyklus von dem Schritt S3 verlassen.
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Die Synchronisationsstartdrehposition θs der Schaltspindel 73, die in der Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit 102 auf diese Weise erfahren wird, wird in die Schaltaktuatorantriebseinheit 103 eingespeist (siehe 9).
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Die Schaltaktuatorantriebseinheit 103 führt die Berechnungsverarbeitung auf der Basis der erfahrenen Synchronisationsstartposition θs durch und steuert den Schaltmotor 71.
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Wenn der Schaltmotor 71 angetrieben wird und das Gangschalten begonnen wird (Zeit t1 in 10), steuert diese Schaltaktuatorantriebseinheit 103 den Schaltmotor 71 unter Verwendung der erfahrenen Synchronisationsstartdrehposition θs als die Zieldrehposition.
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Bezug nehmend auf 10 kann durch Steuern des Schaltmotors 71 unter Verwendung der erfahrenen Synchronisationsstartdrehposition θs als die Zieldrehposition die Drehzahl der Schaltspindel 73, d.h. die Bewegungsgeschwindigkeit der Synchronisationsmuffe 52, zu der Synchronisationsstartzeit (Zeit t2 in 10) verringert werden. Dies kann die Gangschalterschütterung und ein Kollisionsgeräusch unterdrücken, wenn die Muffenverzahnung 52t der Synchronisationsmuffe 52 mit der Ringverzahnung 61t kollidiert.
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Wie vorstehend kann durch Steuern des Schaltmotors 71 aufgrund der erfahrenen Synchronisationsstartdrehposition θs beständig die Geschwindigkeitsverringerungssteuerung der Synchronisationsmuffe 52 zu einer günstigen Zeit ausgeführt werden, um die Gangschalterschütterung und das Kollisionsgeräusch wirksam zu verringern, ohne durch eine Schwankung, die der Komponententoleranz zugeschrieben wird, und den Verschleiß der Muffenverzahnung 52t und der Ringverzahnung 61t, der dem Gleitkontakt zugeschrieben wird, beeinträchtigt zu werden.
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Bezüglich des Synchronisationsbetriebs des Synchrongetriebes S beim Hochschalten von dem ersten auf den zweiten Gang wird die Steuerung des Schaltmotors 71 wie die vorstehend Beschriebene ausgeführt. Jedoch wird bezüglich des Synchronisationsbetriebs beim Hochschalten und des Synchronisationsbetriebs beim Herunterschalten bezüglich jedes der anderen Synchrongetriebe S einschließlich dieses Synchrongetriebes S die Steuerung des Schaltmotors 71 wie die vorstehend Beschriebene ausgeführt.
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Beim Hochschalten und Herunterschalten mit jedem Synchrongetriebe S können die Gangschalterschütterung und das Kollisionsgeräusch ohne den Einfluss einer Schwankung, die der Komponententoleranz zugeschrieben wird, und des Verschleißes der Muffenverzahnung 52t und der Ringverzahnung 61t, der dem Gleitkontakt zugeschrieben wird, immer wirksam verringert werden.
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In der vorstehend beschriebenen Steuerung des Schaltmotors 71 wird die Synchronisationsstartdrehposition der Schaltspindel 73, die von dem Schaltspindeldrehpositions-Erfassungssensor 73 S zu der Zeit erfasst wird, zu der auf der Basis der Drehzahldifferenz |Na - Nb| bestimmt wird, dass die Synchronisation des Synchrongetriebe S begonnen hat, als die Synchronisationsstartzeit erfasst, zu der die Muffenverzahnung 52t in Kontakt mit der Ringverzahnung 61t kommt. Jedoch kann die Synchronisationsstartdrehposition der Schaltwalze 90, die von dem Schaltwalzendrehpositions-Erfassungssensor 90S zu der Zeit erfasst wird, zu der bestimmt wird, dass die Synchronisation des Synchrongetriebe S begonnen hat, als die Synchronisationsstartzeit erfasst werden.
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Außerdem kann ein Schaltgabelbewegungspostions-Erfassungssensor, der die Bewegungsposition der Schaltgabel 92 in der Axialrichtung erfasst, bereitgestellt werden, und die Synchronisationsstartbewegungsposition der Schaltgabel 92, die von dem Schaltgabelbewegungspostions-Erfassungssensor zu der Zeit erfasst wird, zu der bestimmt wird, dass die Synchronisation des Synchrongetriebe S begonnen hat, kann als die Synchronisationsstartzeit erfasst werden.
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Bezugszeichenliste
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- 20
- Doppelkupplungsgetriebe,
- 21
- Gangwechselmechanismus,
- 22
- Hauptwelle,
- 22A
- Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen,
- 22B
- Hauptwelle für geradzahlige Stufen,
- 23
- Gegenwelle,
- m1 bis m7
- Antriebsgetriebezahnrad,
- c1 ... c7
- angetriebenesGetriebezahnrad,
- 40
- Doppelkupplung,
- 40A
- Hydraulikkupplung für ungeradzahlige Stufen,
- 40B
- Hydraulikkupplung für geradzahlige Stufen,
- S
- Synchrongetriebe,
- 51
- Getriebezahnrad,
- 51t
- Zahnradschaltzahn,
- 52
- Synchronisationsmuffe,
- 52t
- Muffenzahn,
- 53s
- Keilzahn,
- 60
- Sperrring,
- 61
- Synchronisationsring (Außenring),
- 61t
- Ringzahn,
- 70
- Gangschaltantriebsmechanismus,
- 71
- Schaltmotor,
- 73
- Schaltspindel,
- 73S
- Schaltspindeldrehpositions-Erfassungssensor,
- 90
- Schaltwalze,
- 90S
- Schaltwalzendrehpositions-Erfassungssensor,
- 92
- Schaltgabel,
- 100
- Gangschaltsteuervorrichtung,
- 101
- Synchronisationsdifferenzdrehungs-Berechnungseinheit,
- 102
- Synchronisationsstartpositions-Erfahrungseinheit,
- 103
- Schaltaktuatorantriebseinheit,
- Sma
- Drehzahlerfassungssensor der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen,
- Smb
- Drehzahlerfassungssensor der Hauptwelle für geradzahlige Stufen,
- Sc
- Gegenwellendrehzahlerfassungssensor,
- Na
- Drehzahl der Hauptwelle für ungeradzahlige Stufen,
- Nb
- Drehzahl der Hauptwelle für geradzahlige Stufen,
- Nc
- Gegenwellendrehzahl
