JP6459715B2 - Dog clutch control system - Google Patents

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Description

本発明は、車両の変速を制御するドグクラッチ制御システムに関するものである。   The present invention relates to a dog clutch control system for controlling a shift of a vehicle.

従来、車両のパワートレインには、駆動に使用されるエンジンや電動モータなどの駆動装置により発生する駆動力を、走行状態に応じてギヤ段を変えて駆動輪へと伝達する変速機を備えている。変速機には複数の種類があるが、例えば、クラッチを介してエンジンに連結可能な入力シャフトに対して相対回転可能且つ入力シャフト方向に移動不能に嵌合された複数の遊転ギヤと、入力シャフトに略平行に設けられ且つ駆動輪に連結された出力シャフトに周接された複数のギヤとが常時噛み合った常時噛み合い式の変速機が知られている。この常時噛み合い式の変速機において、入力シャフトの軸方向に移動可能にスプライン嵌合されたスリーブが、入力シャフトにおいて二つの遊転ギヤに挟まれて並設されている。そして、この常時噛み合い式の変速機は、スリーブと摺動可能に連結されたシフトフォークを電動モータで入力シャフトの軸方向に移動させることによって、スリーブを入力シャフトの軸方向に移動させる。これにより、常時噛み合い式の変速機は、スリーブの内周に設けられた内歯(以下、スリーブ歯ともいう)を、二つの遊転ギヤのうち一つの遊転ギヤの被接合面の外周に設けられた被係合歯(以下、ドグクラッチ歯という)に係合させる。これにより、係合後の遊転ギアと入力シャフトとが一体回転する。そして、入力シャフトと一体回転する遊転ギヤとその遊転ギアと噛み合う出力シャフトのギヤとが連動して回転することにより、入力シャフトのトルクや回転数を出力シャフトに伝達することが可能である。更に、この常時噛み合い式の変速機において、複数の遊転ギヤが出力シャフトに対して相対回転可能且つ出力シャフト方向に移動不能に嵌合されており、出力シャフトに周接された複数のギヤとが常時噛み合っている。そして、出力シャフトの軸方向に移動可能にスプライン嵌合されたスリーブが、出力シャフトにおいて二つの遊転ギヤに挟まれて並設されている。そして、この常時噛み合い式の変速機は、スリーブと摺動可能に連結されたシフトフォークを電動モータで入力シャフトの軸方向に移動させることによって、スリーブを出力シャフトの軸方向に移動させ、二つの遊転ギヤのうち一つの遊転ギアとスリーブに係合させる。そして、上記入力シャフトまたは出力シャフトに設けられた複数の遊転ギヤは歯数が異なっており、この常時噛み合い式の変速機は、上記複数の遊転ギヤのうち、いずれか一つの遊転ギヤを選択してスリーブに係合させることにより、変速動作を行う。   2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle powertrain is provided with a transmission that transmits driving force generated by a driving device such as an engine or an electric motor used for driving to a driving wheel by changing a gear according to a traveling state. Yes. There are a plurality of types of transmissions. For example, a plurality of idler gears that are rotatable relative to an input shaft that can be connected to the engine via a clutch and immovable in the direction of the input shaft, and an input 2. Description of the Related Art There is known an always-meshing type transmission in which a plurality of gears that are provided substantially parallel to a shaft and are circumferentially connected to an output shaft connected to a drive wheel are always meshed. In this constantly meshing transmission, sleeves that are spline-fitted so as to be movable in the axial direction of the input shaft are juxtaposed between two idler gears on the input shaft. In this always-mesh transmission, the sleeve is moved in the axial direction of the input shaft by moving a shift fork slidably connected to the sleeve in the axial direction of the input shaft by an electric motor. As a result, the continuously meshing type transmission has inner teeth (hereinafter also referred to as sleeve teeth) provided on the inner circumference of the sleeve on the outer circumference of the surface to be joined of one of the idle gears. Engage with the provided engaged teeth (hereinafter referred to as dog clutch teeth). Thereby, the idle gear and the input shaft after engagement rotate together. Then, the idle gear that rotates integrally with the input shaft and the gear of the output shaft that meshes with the idle gear rotate in conjunction with each other, so that the torque and number of rotations of the input shaft can be transmitted to the output shaft. . Further, in the constantly meshing transmission, a plurality of idle gears are fitted so as to be relatively rotatable with respect to the output shaft and immovable in the direction of the output shaft. Are always engaged. A sleeve that is spline-fitted so as to be movable in the axial direction of the output shaft is juxtaposed between the two idle gears on the output shaft. And this always-meshing type transmission moves the sleeve in the axial direction of the output shaft by moving the shift fork slidably connected to the sleeve in the axial direction of the input shaft by an electric motor. One of the idle gears is engaged with the idle gear and the sleeve. The plurality of idle gears provided on the input shaft or the output shaft have different numbers of teeth, and the constantly meshing type transmission includes any one idle gear of the plurality of idle gears. Is selected and engaged with the sleeve to perform a shift operation.

特許文献1には、この常時噛み合い式(ドグクラッチ)の変速機において、スリーブと摺動可能に連結されたシフトフォークを変位させる電動モータを、予め設定された第1デューティと、所定期間後に変速機潤滑オイル油温に応じて算出される第2デューティとで駆動する制御方法が開示されている。この制御方法は、スリーブ歯とドグクラッチ歯の係合時の打音低減のためデューティ比をゼロに下げて、慣性力のみでスリーブ歯をドグクラッチ歯の間の歯溝に挿入させて、スリーブ歯をドグクラッチ歯に嵌合させる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867 discloses that in this continuously meshing (dog clutch) transmission, an electric motor for displacing a shift fork slidably connected to a sleeve is provided with a first duty set in advance and a transmission after a predetermined period. A control method for driving with a second duty calculated according to the lubricating oil temperature is disclosed. In this control method, the duty ratio is reduced to zero in order to reduce the hitting sound when the sleeve teeth and the dog clutch teeth are engaged, and the sleeve teeth are inserted into the tooth gaps between the dog clutch teeth only by the inertia force. Engage with dog clutch teeth.

特許文献2には、スリーブ歯が高歯と低歯にて構成され、遊転ギヤの被接合面の外周に設けられたドグクラッチ歯がドグ前歯とドグ後歯にて構成されることが開示されている。特許文献3には、スリーブの高歯が、ドグ前歯に隣接する歯溝のみならず、ドグ後歯に隣接する歯溝にも嵌合可能なドグクラッチ機構が開示されている。   Patent Document 2 discloses that the sleeve teeth are constituted by high teeth and low teeth, and the dog clutch teeth provided on the outer periphery of the surface to be joined of the idler gear are constituted by dog front teeth and dog rear teeth. ing. Patent Document 3 discloses a dog clutch mechanism in which the high teeth of the sleeve can be fitted not only in the tooth groove adjacent to the dog front tooth but also in the tooth groove adjacent to the dog rear tooth.

特開2010−78117号公報JP 2010-78117 A 特開2010−96190号公報JP 2010-96190 A 特開2013−190064号公報JP 2013-190064 A

常時噛み合い式の変速機は、使用によりスリーブ歯とドグクラッチ歯が磨耗していくと、当接時に、スリーブ歯を元の位置に戻す方向に分力が発生するようになる。特許文献1の制御方法を用いた場合、当接時に推力を減らすことになるため、スリーブ歯とドグクラッチ歯が磨耗してくると、スリーブ歯とドグクラッチ歯との当接時に、スリーブ歯を元の位置に戻す方向に分力が発生するようになり、スリーブ歯はドグクラッチ歯を乗り越えて元の位置に戻される。その結果、スリーブ歯とドグクラッチ歯が係合するのに要する時間、すなわち変速に要する時間が増加するという問題があった。   When the sleeve teeth and the dog clutch teeth are worn by use, the constantly meshing transmission generates a component force in a direction to return the sleeve teeth to the original position when they are in contact. When the control method of Patent Document 1 is used, the thrust is reduced at the time of contact. Therefore, when the sleeve teeth and the dog clutch teeth are worn, when the sleeve teeth and the dog clutch teeth are contacted, the sleeve teeth are restored to the original state. A component force is generated in the direction of returning to the position, and the sleeve teeth get over the dog clutch teeth and return to the original position. As a result, there has been a problem that the time required for engaging the sleeve teeth and the dog clutch teeth, that is, the time required for shifting increases.

本発明の一態様は上記の問題に鑑みてなされたものであり、スリーブ歯とドグクラッチ歯が磨耗した時に、変速に要する時間を短縮することを可能とするドグクラッチ制御システムを提供することを課題とする。   One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a dog clutch control system capable of shortening the time required for shifting when the sleeve teeth and the dog clutch teeth are worn. To do.

本発明の一態様に係るドグクラッチ制御システムは、デファレンシャルエンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸にクラッチを介して回転連結可能であるか、または出力ギアを介してデファレンシャル装置と連結されるシャフトと、前記シャフトに固定されたクラッチハブと、内周に内歯が形成され、前記内歯で前記クラッチハブに対する相対回転が規制され、前記シャフトの軸方向に移動可能に前記シャフトに支持されたスリーブと、前記クラッチハブに隣接して前記シャフトに相対回転自在且つ前記軸方向に相対移動不能に設けられ、外周にドグ後歯と前記ドグ後歯より歯丈が高く且つ前記スリーブに対向する端面が前記ドグ後歯の前記スリーブに対向する端面より前記スリーブ側に設けられたドグ前歯とが形成されたクラッチリングと、前記スリーブを前記シャフトの軸方向へ移動させる軸動装置と、前記スリーブと前記クラッチリングの相対速度を検出する相対速度検出部と、前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯に隣接する歯溝から離れることを検出する離隔検出部と、前記ドグ後歯の端面に沿って前記スリーブの前記内歯が前記クラッチリングの周方向に移動していくときに、前記歯溝から離れたタイミングと、前記相対速度と前記歯溝間の間隔とを用いて決まる次の歯溝に対向する位置まで到達するまでの所要時間とに応じたタイミングで、前記スリーブの周方向に対して垂直な方向に前記スリーブに加える推力を第1の推力から第2の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御する制御部と、を備える。   A dog clutch control system according to an aspect of the present invention is a shaft that can be rotationally connected via a clutch to a drive shaft to which engine torque output from a differential engine is transmitted, or a shaft that is connected to a differential device via an output gear. And a clutch hub fixed to the shaft; inner teeth are formed on the inner periphery; relative rotation with respect to the clutch hub is regulated by the inner teeth and supported by the shaft so as to be movable in the axial direction of the shaft A sleeve and an end face that is adjacent to the clutch hub and is relatively rotatable with respect to the shaft and not relatively movable in the axial direction, and has a dog rear tooth and a tooth height higher than the dog rear tooth on the outer periphery and facing the sleeve A dog front tooth provided on the sleeve side from an end surface of the dog rear tooth facing the sleeve. A chilling, an axial movement device that moves the sleeve in the axial direction of the shaft, a relative speed detection unit that detects a relative speed between the sleeve and the clutch ring, and the inner teeth of the sleeve adjacent to the dog rear teeth A separation detecting portion for detecting separation from the tooth groove, and when the inner teeth of the sleeve move in the circumferential direction of the clutch ring along the end surface of the dog rear tooth, Perpendicular to the circumferential direction of the sleeve at a timing according to the timing and the time required to reach the position facing the next tooth gap determined using the relative speed and the interval between the tooth gaps. And a controller that controls the axial movement device to increase the thrust applied to the sleeve in the direction from the first thrust to the second thrust.

この構成により、スリーブの内歯がクラッチリングの歯溝に対向する位置にあるとき、スリーブに加える推力すなわちスリーブに加える推力を増加させることができるので、内歯がクラッチリングの歯溝に嵌合する確率を上昇させることができる。そのため、平均的に変速に要する時間を短縮することができる。   With this configuration, when the internal teeth of the sleeve are in a position facing the tooth groove of the clutch ring, the thrust applied to the sleeve, that is, the thrust applied to the sleeve can be increased, so that the internal teeth fit into the tooth groove of the clutch ring. The probability of doing can be increased. Therefore, it is possible to shorten the time required for shifting on average.

上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記所要時間から所定の時間を差分した時間が経過した時から前記所要時間が経過する時までの間、前記クラッチリングの周方向に対して垂直方向に前記スリーブに加える推力を前記第1の推力から前記第2の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御してもよい。   In the dog clutch control system, the control unit is configured to perform a vertical direction with respect to a circumferential direction of the clutch ring from when a time obtained by subtracting a predetermined time from the required time to a time when the required time elapses. The axial movement device may be controlled to increase the thrust applied to the sleeve from the first thrust to the second thrust.

この構成により、前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置または前記ドグ前歯の側面に接触する位置まで到達前から、スリーブに加える推力を増加させることができるので、前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置に到達した際に、スリーブに加わる推力すなわち内歯に加わる推力は確実に増加した状態にあるので、スリーブの内歯をドグ後歯に隣接する歯溝に嵌合させる確率を上昇させることができる。   With this configuration, the thrust applied to the sleeve can be increased from before reaching the position where the inner teeth of the sleeve face the tooth gap adjacent to the dog rear teeth or the side surface of the dog front teeth. When the inner teeth of the sleeve reach the position facing the tooth groove adjacent to the dog rear teeth, the thrust applied to the sleeve, that is, the thrust applied to the inner teeth is in a state of being surely increased. It is possible to increase the probability of fitting the tooth into the tooth gap adjacent to the tooth after the dog.

上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記第2の推力は、前記内歯と前記ドグ前歯の側面との接触時の衝撃力で前記内歯が前記ドグ前歯を乗り越えないように決定された推力である。   In the dog clutch control system, the second thrust is a thrust determined so that the inner teeth do not get over the dog front teeth by an impact force at the time of contact between the inner teeth and the side surfaces of the dog front teeth.

この構成により、スリーブの内歯がドグ前歯の側面に接触する位置に到達した際に、内歯とドグ前歯の側面との接触時の衝撃力で内歯がドグ前歯を乗り越えないようにすることができる。   With this configuration, when the inner teeth of the sleeve reach the position where they contact the side surfaces of the front teeth of the dog, the inner teeth do not get over the front teeth of the dog due to the impact force between the inner teeth and the side surfaces of the front teeth of the dog. Can do.

上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記第1の推力は、前記スリーブと前記クラッチリングとの回転数差が所定の範囲内で維持できる推力であってもよい。   In the dog clutch control system, the first thrust may be a thrust capable of maintaining a rotational speed difference between the sleeve and the clutch ring within a predetermined range.

この構成により、スリーブの内歯をドグ後歯に接触させつつ、スリーブとクラッチリングとの回転数差をあまり減らさないようにすることができる。   With this configuration, it is possible to prevent the difference in the rotational speed between the sleeve and the clutch ring from being reduced so much while the inner teeth of the sleeve are brought into contact with the dog rear teeth.

上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記所定の時間は、前記軸動装置の応答遅れ時間及び前記制御部の処理遅れ時間の合計時間以上であってもよい。   In the dog clutch control system, the predetermined time may be equal to or longer than a total time of a response delay time of the axial movement device and a processing delay time of the control unit.

この構成により、ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置またはドグ前歯の側面に接触する位置に到達する手前で、スリーブの内歯に第2の推力を付加しておくことができる。   With this configuration, the second thrust can be applied to the inner teeth of the sleeve before reaching the position facing the tooth groove adjacent to the dog rear teeth or the position contacting the side surfaces of the dog front teeth.

上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記スリーブの前記内歯を前記ドグ後歯に近づけていったときに前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯の前記端面に最初に当接した場合、前記相対速度と前記内歯の周方向の磨耗幅とを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間から、前記相対速度と前記歯溝間の間隔とを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間まで、前記クラッチリングの周方向に対して垂直方向に前記スリーブに加える推力を前記第1の推力から前記第2の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御してもよい。   In the dog clutch control system, when the internal teeth of the sleeve first come into contact with the end face of the dog rear teeth when the inner teeth of the sleeve are brought close to the dog rear teeth, the relative speed And the next tooth gap using the relative speed and the interval between the tooth spaces from the shortest time to reach the position facing the next tooth groove using the circumferential wear width of the inner teeth. The axial movement device may be controlled so that the thrust applied to the sleeve in the direction perpendicular to the circumferential direction of the clutch ring is increased from the first thrust to the second thrust until the longest time to reach the position. Good.

この構成により、ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置に到達する最短時間から最長時間までの間、スリーブに加える推力を増加させることにより、ドグ後歯に隣接する歯溝に対向する位置に到達した際に、スリーブに加える推力すなわち内歯に加わる推力を確実に増加させることができるので、内歯がクラッチリングの歯溝に嵌合する確率を上昇させることができる。   With this configuration, by increasing the thrust applied to the sleeve from the shortest time to the longest time to reach the position facing the tooth groove adjacent to the dog rear tooth, the position facing the tooth groove adjacent to the dog rear tooth Therefore, the thrust applied to the sleeve, that is, the thrust applied to the internal teeth can be reliably increased, so that the probability that the internal teeth fit into the tooth spaces of the clutch ring can be increased.

上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記制御部は、前記スリーブの回転数と前記クラッチリングの回転数とを用いて、前記スリーブと前記クラッチリングが回転同期したか否かを判定し、前記回転同期したと判定した場合、前記第2の推力以上の第3の推力を前記スリーブに加えるよう前記軸動装置を制御してもよい。   In the dog clutch control system, the control unit determines whether or not the sleeve and the clutch ring are rotationally synchronized using the rotational speed of the sleeve and the rotational speed of the clutch ring, and the rotational synchronization is performed. If it is determined, the axial movement device may be controlled so that a third thrust equal to or greater than the second thrust is applied to the sleeve.

この構成により、内歯とドグ後歯またはドグ前歯が係合した後に、内歯をドグ後歯に隣接する歯溝の奥まで押し込むことができる。   With this configuration, after the inner teeth and the dog rear teeth or the dog front teeth are engaged, the inner teeth can be pushed into the back of the tooth gap adjacent to the dog rear teeth.

上記のドグクラッチ制御システムにおいて、前記スリーブの前記入力シャフトまたは前記出力シャフトの軸方向の位置であるストローク位置を検出するストローク位置センサを更に備え、前記制御部は、前記スリーブに加える推力を前記第2の推力に増加させた後の前記ストローク位置の時間変化量に応じて、前記スリーブの周方向に対して垂直な方向に前記スリーブに加える推力を変更するよう前記軸動装置を制御してもよい。   The dog clutch control system may further include a stroke position sensor that detects a stroke position that is an axial position of the input shaft or the output shaft of the sleeve, and the control unit applies a thrust applied to the sleeve. The axial movement device may be controlled so as to change the thrust applied to the sleeve in a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve in accordance with a time change amount of the stroke position after being increased to .

この構成により、ストローク位置の時間変化量が大きい場合には、内歯、ドグ後歯及びドグ前歯の磨耗量が多いので大きな推力をスリーブの内歯に与えることにより、内歯とドグ後歯またはドグ前歯を係合させることができる。一方、ストローク位置の時間変化量が小さい場合には、内歯、ドグ後歯及びドグ前歯の磨耗量が少ないので、小さな推力で内歯とドグ後歯またはドグ前歯を係合させることができる。   With this configuration, when the amount of time change of the stroke position is large, the wear amount of the internal teeth, the dog rear teeth, and the dog front teeth is large, so by applying a large thrust to the internal teeth of the sleeve, the internal teeth and the dog rear teeth or The dog front teeth can be engaged. On the other hand, when the time change amount of the stroke position is small, the wear amount of the internal teeth, the dog rear teeth, and the dog front teeth is small, so that the internal teeth and the dog rear teeth or the dog front teeth can be engaged with a small thrust.

本発明の実施形態に係るドグクラッチを有する自動変速機を備えた車両の概略図である。It is the schematic of the vehicle provided with the automatic transmission which has a dog clutch which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るドグクラッチを有する自動変速機の概要図である。It is a schematic diagram of an automatic transmission which has a dog clutch concerning an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るドグクラッチ変速機構の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a dog clutch transmission mechanism according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係るクラッチハブの正面図である。It is a front view of the clutch hub which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るスリーブの正面図である。It is a front view of the sleeve which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る第3クラッチリングの正面図である。It is a front view of the 3rd clutch ring concerning the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control part which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態における新品時のスリーブの動きの概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the movement of the sleeve at the time of a new article in embodiment of this invention. 本発明の実施形態における磨耗時のスリーブの動きの概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the movement of the sleeve at the time of wear in embodiment of this invention. 磨耗時のスリーブの高歯の平面図である。It is a top view of the high teeth of the sleeve at the time of wear. 次の歯溝到達時間が最小になるときのスリーブの高歯の位置を示す平面図である。It is a top view which shows the position of the high tooth of a sleeve when the next tooth space arrival time becomes the minimum. 次の歯溝到達時間が最大になるときのスリーブの高歯の位置を示す平面図である。It is a top view which shows the position of the high tooth of a sleeve when the next tooth space arrival time becomes the maximum. 本発明の実施形態における制御の処理の流れの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the flow of the process of control in embodiment of this invention. 図13のフローチャートの続きである。It is a continuation of the flowchart of FIG. スリーブの高歯が磨耗したときの、スリーブ推力、ストローク位置、スリーブの回転数(スリーブ回転数)、第3ドグクラッチの回転数(ドグ回転数)、歯溝予測カウンタの時間経過の一例を示す図である。The figure which shows an example of the time passage of the sleeve thrust, the stroke position, the number of rotations of the sleeve (the number of rotations of the sleeve), the number of rotations of the third dog clutch (the number of rotations of the dog), and the tooth gap prediction counter when the high teeth of the sleeve are worn It is.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、図1を用いて本発明の実施形態に係る車両の構成について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るドグクラッチを有する自動変速機を備えた車両Mの概略図である。図1に示すように、車両Mは、エンジン11、クラッチ12、自動変速機(ドグクラッチ制御システム)13、デファレンシャル装置14、駆動輪(左右前輪)Wfl、Wfrを備える。エンジン11は、燃料の燃焼によって駆動力を発生させる。エンジン11の駆動力は、クラッチ12、自動変速機13、及びデファレンシャル装置14を介して駆動輪Wfl、Wfrに伝達されるように構成されている。車両MはいわゆるFF車両である。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of the vehicle according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle M including an automatic transmission having a dog clutch according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the vehicle M includes an engine 11, a clutch 12, an automatic transmission (dog clutch control system) 13, a differential device 14, and driving wheels (front left and right wheels) Wfl and Wfr. The engine 11 generates driving force by burning fuel. The driving force of the engine 11 is configured to be transmitted to the drive wheels Wfl and Wfr via the clutch 12, the automatic transmission 13, and the differential device 14. The vehicle M is a so-called FF vehicle.

クラッチ12は、制御装置(ECU)10の指令に応じて自動で断接されるように構成されている。自動変速機13は、ドグクラッチ変速機構を組み込んで、例えば前進6段後段1段を自動的に選択する。デファレンシャル装置14は、ファイナルギヤおよびデファレンシャルギヤの両方を含んで構成されており、自動変速機13と一体的に形成されている。   The clutch 12 is configured to be automatically connected and disconnected in response to a command from a control device (ECU) 10. The automatic transmission 13 incorporates a dog clutch transmission mechanism and automatically selects, for example, six forward stages and one subsequent stage. The differential device 14 includes both a final gear and a differential gear, and is formed integrally with the automatic transmission 13.

続いて、図2を用いて自動変速機13の構成について説明する。図2は、本発明の実施形態に係るドグクラッチを有する自動変速機13の概要図である。図2に示すように、自動変速機13は、ハウジング22、入力シャフト24、第1入力ギヤ26、第2入力ギヤ28、第3クラッチリング(第3入力ギヤ)30、第4クラッチリング(第4入力ギヤ)32、クラッチハブ34、スリーブ36、ストローク位置センサ38、軸動装置40、出力シャフト42、第1クラッチリング(第1出力ギヤ)44、第2クラッチリング(第2出力ギヤ)46、第3出力ギヤ48、及び第4出力ギヤ50を備える。   Next, the configuration of the automatic transmission 13 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of the automatic transmission 13 having a dog clutch according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the automatic transmission 13 includes a housing 22, an input shaft 24, a first input gear 26, a second input gear 28, a third clutch ring (third input gear) 30, a fourth clutch ring (first 4 input gear) 32, clutch hub 34, sleeve 36, stroke position sensor 38, shaft drive 40, output shaft 42, first clutch ring (first output gear) 44, second clutch ring (second output gear) 46. The third output gear 48 and the fourth output gear 50 are provided.

そして、第1クラッチリング(第1出力ギヤ)44、第2クラッチリング(第2出力ギヤ)46、クラッチハブ34、スリーブ36、及び軸動装置40等により第1のドグクラッチ変速機構が構成されている。また、第3クラッチリング(第3入力ギヤ)30、第4クラッチリング(第4入力ギヤ)32、クラッチハブ34、スリーブ36、ストローク位置センサ38、及び軸動装置40等により第2のドククラッチ変速機構が構成されている。また、前述の第1のドグクラッチ変速機構と第2のドグクラッチ変速機構と制御装置10等によりドグクラッチ制御システムが構成されている。   The first dog clutch transmission mechanism is configured by the first clutch ring (first output gear) 44, the second clutch ring (second output gear) 46, the clutch hub 34, the sleeve 36, the shaft driving device 40, and the like. Yes. Further, the second clutch clutch is constituted by the third clutch ring (third input gear) 30, the fourth clutch ring (fourth input gear) 32, the clutch hub 34, the sleeve 36, the stroke position sensor 38, the shaft driving device 40, and the like. A transmission mechanism is configured. Further, a dog clutch control system is constituted by the first dog clutch transmission mechanism, the second dog clutch transmission mechanism, the control device 10 and the like described above.

ハウジング22は、ほぼ有底円筒状に形成された本体22a、本体22aの底壁である第1壁22b、及び本体22a内を左右方向に区画する第2壁22cを備える。   The housing 22 includes a main body 22a formed in a substantially bottomed cylindrical shape, a first wall 22b that is a bottom wall of the main body 22a, and a second wall 22c that divides the main body 22a in the left-right direction.

入力シャフト24は、ハウジング22に回転自在に支持されている。すなわち、入力シャフトの一端(図2に向かって左端)が軸受22b1を介して第1壁22bに軸受され、入力シャフト24の他端(図2に向かって右端)側が軸受22c1を介して第2壁22cに軸受されている。入力シャフト24の他端は、クラッチ12を介して、エンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸に回転連結可能である。よって、エンジン11の出力はクラッチ12が接続されているときに入力シャフト24に入力される。なお、本実施形態における入力シャフト24は、軸線SCL周りに回転可能に軸受されている。   The input shaft 24 is rotatably supported by the housing 22. That is, one end of the input shaft (left end as viewed in FIG. 2) is supported by the first wall 22b via the bearing 22b1, and the other end (right end as viewed in FIG. 2) of the input shaft 24 is the second via the bearing 22c1. It is bearing on the wall 22c. The other end of the input shaft 24 can be rotationally connected to a drive shaft to which engine torque output from the engine is transmitted via the clutch 12. Therefore, the output of the engine 11 is input to the input shaft 24 when the clutch 12 is connected. Note that the input shaft 24 in the present embodiment is rotatably supported around the axis SCL.

入力シャフト24には、第1入力ギヤ26、第2入力ギヤ28、第3クラッチリング30、及び第4クラッチリング32が設けられている。第1入力ギヤ26及び第2入力ギヤ28は、例えばスプライン嵌合等で入力シャフト24に対して相対回転不能に固定されている。第3入力ギヤは、入力シャフト24に対して回転自在に支持されている第3クラッチリング30の外周に形成されている。第4入力ギヤは、入力シャフト24に対して回転自在に支持されている第4クラッチリング32の外周に形成されている。更に、クラッチハブ34は、第3クラッチリング30と第4クラッチリング32との間にこれらと隣接して、例えばスプライン嵌合等で相対回転不能(一体回転可能)に入力シャフト24に固定されている。第3クラッチリング30は後述する第3出力ギヤ48と噛み合い、第4クラッチリング32は、後述する第4出力ギヤ50と噛み合う。   The input shaft 24 is provided with a first input gear 26, a second input gear 28, a third clutch ring 30, and a fourth clutch ring 32. The first input gear 26 and the second input gear 28 are fixed so as not to rotate relative to the input shaft 24 by, for example, spline fitting. The third input gear is formed on the outer periphery of the third clutch ring 30 that is rotatably supported with respect to the input shaft 24. The fourth input gear is formed on the outer periphery of the fourth clutch ring 32 that is rotatably supported with respect to the input shaft 24. Further, the clutch hub 34 is fixed to the input shaft 24 between the third clutch ring 30 and the fourth clutch ring 32 so as to be relatively non-rotatable (integrally rotatable) by, for example, spline fitting. Yes. The third clutch ring 30 meshes with a third output gear 48 described later, and the fourth clutch ring 32 meshes with a fourth output gear 50 described later.

ハウジング22には、入力シャフト24と略並行に出力シャフト42が設けられている。出力シャフト42は、ハウジング22に回転自在に支持されている。具体的には、出力シャフト42の一端(図2に向かって左端)が軸受22b2を介して第1壁22bに軸受され、出力シャフト42の他端(図2に向かって右端)が軸受22c2を介して第2壁22cに軸受されている。   The housing 22 is provided with an output shaft 42 substantially parallel to the input shaft 24. The output shaft 42 is rotatably supported by the housing 22. Specifically, one end (the left end in FIG. 2) of the output shaft 42 is supported by the first wall 22b via the bearing 22b2, and the other end (the right end in FIG. 2) of the output shaft 42 supports the bearing 22c2. Via the second wall 22c.

出力シャフト42には、第1クラッチリング(第1出力ギヤ)44、第2クラッチリング(第2出力ギヤ)46、第3出力ギヤ48、第4出力ギヤ50、及び第5出力ギヤ52が設けられている。第1クラッチリング(第1出力ギヤ)44は、外周面にギヤ(例えば、ヘリカルギヤ)が形成されており、このギヤが第1入力ギヤ26と噛み合う。同様に、第2クラッチリング(第2出力ギヤ)46は、外周面にギヤ(例えば、ヘリカルギヤ)が形成されており、このギヤが第2入力ギヤ28と噛み合う。同様に、第3出力ギヤ48は、外周面にギヤ(例えば、ヘリカルギヤ)が形成されており、このギヤが第3クラッチリング(第3入力ギヤ)30と噛み合う。同様に、第4出力ギヤ50は、外周面にギヤ(例えば、ヘリカルギヤ)が形成されており、このギヤが第4クラッチリング(第4入力ギヤ)32と噛み合う。第5出力ギヤ52は、外周面にギヤ(例えば、ヘリカルギヤ)が形成されており、このギヤがデファレンシャル装置14の入力ギヤ(図示せず)と噛み合う。このように、出力シャフト42は、第5出力ギヤ52を介してデファレンシャル装置14と連結される。   The output shaft 42 includes a first clutch ring (first output gear) 44, a second clutch ring (second output gear) 46, a third output gear 48, a fourth output gear 50, and a fifth output gear 52. It has been. The first clutch ring (first output gear) 44 has a gear (for example, a helical gear) formed on the outer peripheral surface thereof, and this gear meshes with the first input gear 26. Similarly, the second clutch ring (second output gear) 46 has a gear (for example, a helical gear) formed on the outer peripheral surface thereof, and this gear meshes with the second input gear 28. Similarly, the third output gear 48 has a gear (for example, a helical gear) formed on the outer peripheral surface thereof, and this gear meshes with the third clutch ring (third input gear) 30. Similarly, a gear (for example, a helical gear) is formed on the outer peripheral surface of the fourth output gear 50, and this gear meshes with the fourth clutch ring (fourth input gear) 32. The fifth output gear 52 has a gear (for example, a helical gear) formed on the outer peripheral surface thereof, and this gear meshes with an input gear (not shown) of the differential device 14. Thus, the output shaft 42 is connected to the differential device 14 via the fifth output gear 52.

本実施形態では、スリーブとクラッチリングの相対速度を検出する相対速度検出部80は、インプット回転数検出センサ39とアウトプット回転数検出センサ49とを有する。
インプット回転数検出センサ39は、入力シャフト24の近傍に設けられ、例えばロータリエンコーダからなる回転数検出センサである。インプット回転数検出センサ39は、入力シャフト24の回転数を検出する。インプット回転数検出センサ39は、第2のドグクラッチ変速機構でスリーブ36を第3クラッチリング30または第4クラッチリング32に係合させるときには、スリーブ回転数検出センサになる。例えば、インプット回転数検出センサ39は、この入力シャフト24の回転数をスリーブ36の回転数に決定する。
なお、インプット回転数検出センサ39は、第1のドグクラッチ変速機構でスリーブ36を第1クラッチリング44または第2クラッチリング46に係合させるときには、クラッチリング回転数検出センサにもなり得る。例えば、インプット回転数検出センサ39は、入力シャフト24の回転数を検出し、検出した入力シャフト24の回転数を、第1入力ギヤ26に対する第1クラッチリング44のギア比で割った値を、第1クラッチリング44の回転数に決定する。
In the present embodiment, the relative speed detection unit 80 that detects the relative speed between the sleeve and the clutch ring includes an input rotation speed detection sensor 39 and an output rotation speed detection sensor 49.
The input rotation speed detection sensor 39 is a rotation speed detection sensor that is provided in the vicinity of the input shaft 24 and includes, for example, a rotary encoder. The input rotation speed detection sensor 39 detects the rotation speed of the input shaft 24. The input rotation speed detection sensor 39 is a sleeve rotation speed detection sensor when the sleeve 36 is engaged with the third clutch ring 30 or the fourth clutch ring 32 by the second dog clutch transmission mechanism. For example, the input rotational speed detection sensor 39 determines the rotational speed of the input shaft 24 as the rotational speed of the sleeve 36.
The input rotation speed detection sensor 39 can also be a clutch ring rotation speed detection sensor when the sleeve 36 is engaged with the first clutch ring 44 or the second clutch ring 46 by the first dog clutch transmission mechanism. For example, the input rotation speed detection sensor 39 detects the rotation speed of the input shaft 24, and a value obtained by dividing the detected rotation speed of the input shaft 24 by the gear ratio of the first clutch ring 44 to the first input gear 26, The rotational speed of the first clutch ring 44 is determined.

アウトプット回転数検出センサ49は、出力シャフト42の近傍に設けられ、例えばロータリエンコーダからなる回転数検出センサである。アウトプット回転数検出センサ49は、出力シャフト42の回転数を検出する。アウトプット回転数検出センサ49は、第2のドグクラッチ変速機構でスリーブ36を第3クラッチリング30または第4クラッチリング32に係合させるときには、クラッチリング回転数センサとなる。例えば、アウトプット回転数検出センサ49は、出力シャフト42の回転数を検出し、検出した出力シャフト42の回転数に、第3出力ギヤ48と第3クラッチリング30との変速比を乗じた値を、第3クラッチリング30の回転数に決定する。
なお、アウトプット回転数検出センサ49は、第1のドグクラッチ変速機構でスリーブ36を第1クラッチリング44または第2クラッチリング46に係合させるときには、スリーブ回転数検出センサにもなり得る。出力シャフト42の回転数より第1のドグクラッチ変速機構のスリーブ36の回転数を検出する。
The output rotation speed detection sensor 49 is a rotation speed detection sensor that is provided in the vicinity of the output shaft 42 and is composed of, for example, a rotary encoder. The output rotation speed detection sensor 49 detects the rotation speed of the output shaft 42. The output rotation speed detection sensor 49 is a clutch ring rotation speed sensor when the sleeve 36 is engaged with the third clutch ring 30 or the fourth clutch ring 32 by the second dog clutch transmission mechanism. For example, the output rotation speed detection sensor 49 detects the rotation speed of the output shaft 42, and is a value obtained by multiplying the detected rotation speed of the output shaft 42 by the gear ratio between the third output gear 48 and the third clutch ring 30. Is determined as the rotational speed of the third clutch ring 30.
The output rotation speed detection sensor 49 can also be a sleeve rotation speed detection sensor when the sleeve 36 is engaged with the first clutch ring 44 or the second clutch ring 46 by the first dog clutch transmission mechanism. The rotational speed of the sleeve 36 of the first dog clutch transmission mechanism is detected from the rotational speed of the output shaft 42.

第1クラッチリング44と第2クラッチリング46との間にこれらと隣接して、クラッチハブ(ハブ)34が例えばスプライン嵌合等で出力シャフト42に固定されている。第1クラッチリング44、第2クラッチリング46、及びクラッチハブ34等の構成は、入力シャフト24における第3クラッチリング30、第4クラッチリング32、及びクラッチハブ34と同様であるのでその説明を省略する。第3出力ギヤ48、第4出力ギヤ50及び第5出力ギヤ52は、例えばスプライン嵌合等で出力シャフト42に固定されている。エンジン11の駆動力は、入力シャフト24から入力されて出力シャフト42に伝達され、最終的に第5出力ギヤ52を介してデファレンシャル装置14に出力される。   Between the first clutch ring 44 and the second clutch ring 46 and adjacent thereto, a clutch hub (hub) 34 is fixed to the output shaft 42 by, for example, spline fitting. The configurations of the first clutch ring 44, the second clutch ring 46, the clutch hub 34, and the like are the same as those of the third clutch ring 30, the fourth clutch ring 32, and the clutch hub 34 in the input shaft 24, and thus the description thereof is omitted. To do. The third output gear 48, the fourth output gear 50, and the fifth output gear 52 are fixed to the output shaft 42 by, for example, spline fitting. The driving force of the engine 11 is input from the input shaft 24, transmitted to the output shaft 42, and finally output to the differential device 14 via the fifth output gear 52.

入力シャフト24の第2のドグクラッチ変速機構と出力シャフト42の第1のドグクラッチ変速機構とは同様の構成なので、入力シャフト24の第2のドグクラッチ変速機構を代表して説明する。   Since the second dog clutch transmission mechanism of the input shaft 24 and the first dog clutch transmission mechanism of the output shaft 42 have the same configuration, the second dog clutch transmission mechanism of the input shaft 24 will be described as a representative.

まず、図3及び図4を参照してクラッチハブ34について説明する。図3は、本発明の実施形態に係るドグクラッチ変速機構の分解斜視図である。図4は、本発明の実施形態に係るクラッチハブの正面図である。クラッチハブ34は、図3及び図4に示すように、入力シャフト24と嵌合する嵌合穴を有する。それとともに、クラッチハブ34は、平たい円柱状に形成され、クラッチハブ34の外周面には、スプライン歯34aが形成されている。スプライン歯34aは例えば、円周方向に同一のピッチで12本形成され、各スプライン歯34aの歯先の径は同一である。スプライン歯34aの歯底の径は、スリーブ36の後述する内歯(スプライン)36aを構成する高歯36a1及び低歯36a2が、共に噛み合い可能な深さの噛合溝34a1となるよう、全て同一に形成されている。クラッチハブ34のスプライン歯34aには、スリーブ36の内歯(スプライン)36aがスライド自在に係合される。   First, the clutch hub 34 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is an exploded perspective view of the dog clutch transmission mechanism according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a front view of the clutch hub according to the embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, the clutch hub 34 has a fitting hole for fitting with the input shaft 24. At the same time, the clutch hub 34 is formed in a flat cylindrical shape, and spline teeth 34 a are formed on the outer peripheral surface of the clutch hub 34. For example, twelve spline teeth 34a are formed at the same pitch in the circumferential direction, and the diameter of the tip of each spline tooth 34a is the same. The diameter of the base of the spline teeth 34a is the same so that the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 constituting the inner teeth (splines) 36a, which will be described later, of the sleeve 36 become meshing grooves 34a1 having a depth that can be meshed together. Is formed. The inner teeth (splines) 36a of the sleeve 36 are slidably engaged with the spline teeth 34a of the clutch hub 34.

続いて、図3及び図5を参照してスリーブ36について説明する。図5は、本発明の実施形態に係るスリーブ36の正面図である。スリーブ36は、内周に内歯36aが形成され、内歯36aでクラッチハブ34に対する相対回転が規制され、入力シャフト24(または出力シャフト42)の軸方向に移動可能に入力シャフト24(または出力シャフト42)に支持されている。図3に示すように、スリーブ36は略円環状に形成され、スリーブ36の外周には軸動装置40のシフトフォーク40a(図2参照)が摺動可能に係合する外周溝36bが円周方向に形成されている。スリーブ36は、内周に複数の内歯が形成され、この内歯36aは例えば、図3及び図5に示すように、歯底の径が同一に形成されるとともに、円周方向に同一のピッチで合計12本形成されている。内歯36aは歯丈の異なる高歯36a1と低歯36a2とを備え、歯丈の高い高歯36a1は円周上に180度で対向して一対形成されている。その他10本の低歯36a2は同一の歯丈で高歯36a1よりも低い歯丈で形成されている。   Next, the sleeve 36 will be described with reference to FIGS. 3 and 5. FIG. 5 is a front view of the sleeve 36 according to the embodiment of the present invention. The sleeve 36 has inner teeth 36a formed on the inner periphery thereof, the relative rotation with respect to the clutch hub 34 is restricted by the inner teeth 36a, and the input shaft 24 (or output) is movable in the axial direction of the input shaft 24 (or output shaft 42). It is supported by the shaft 42). As shown in FIG. 3, the sleeve 36 is formed in a substantially annular shape, and an outer peripheral groove 36 b on which the shift fork 40 a (see FIG. 2) of the shaft moving device 40 is slidably engaged is formed on the outer periphery of the sleeve 36. It is formed in the direction. The sleeve 36 has a plurality of inner teeth formed on the inner periphery, and the inner teeth 36a are formed, for example, as shown in FIG. 3 and FIG. A total of 12 pitches are formed. The internal teeth 36a are provided with high teeth 36a1 and low teeth 36a2 having different tooth heights, and a pair of high teeth 36a1 having a high tooth height are formed to face each other at 180 degrees on the circumference. The other ten low teeth 36a2 have the same height and are lower than the high teeth 36a1.

スリーブ36の第3クラッチリング30及び第4クラッチリング32に対向する端面(図5の前端面36a4)であって、高歯36a1及び低歯36a2の軸線SCLに直角な面が回転方向の前後に有する角には、図5に示すように回転方向に対して45度の面取面36a3が形成されている。これによって、第3クラッチリング30、第4クラッチリング32の後述するドグクラッチ歯との衝撃で角部が欠落しづらくなっている。隣り合う高歯36a1と低歯36a2との間、及び隣り合う二つの低歯36a2の間には、歯溝36a5が形成されている。これらの歯溝36a5には、第3クラッチリング30の後述するドグ前歯30b1(図6参照)及びドグ後歯30b2(図6参照)が嵌合する。また、スリーブ36の高歯36a1及び低歯36a2がクラッチハブ34の噛合溝34a1に係合する。   The end surfaces of the sleeve 36 facing the third clutch ring 30 and the fourth clutch ring 32 (the front end surface 36a4 in FIG. 5), which are perpendicular to the axis SCL of the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2, are front and rear in the rotational direction. As shown in FIG. 5, a chamfered surface 36a3 of 45 degrees with respect to the rotation direction is formed at the corner. As a result, the corner portions are not easily lost due to the impact of the third clutch ring 30 and the fourth clutch ring 32 with dog clutch teeth described later. A tooth gap 36a5 is formed between the adjacent high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 and between the two adjacent low teeth 36a2. A dog front tooth 30b1 (see FIG. 6) and a dog rear tooth 30b2 (see FIG. 6), which will be described later, of the third clutch ring 30 are fitted in these tooth grooves 36a5. Further, the high teeth 36 a 1 and the low teeth 36 a 2 of the sleeve 36 are engaged with the meshing grooves 34 a 1 of the clutch hub 34.

入力シャフト24において、クラッチハブ34に隣接する一方の側に第3クラッチリング30が設けられ、他方の側に第4クラッチリング32が設けられている。なお、第3クラッチリング30と第4クラッチリング32とは、クラッチハブ34と対向する面に形成されたドグクラッチ部がクラッチハブ34を中心にして略対称な構造であるので、第3クラッチリング30について代表して説明する。   In the input shaft 24, a third clutch ring 30 is provided on one side adjacent to the clutch hub 34, and a fourth clutch ring 32 is provided on the other side. Note that the third clutch ring 30 and the fourth clutch ring 32 have a dog clutch portion formed on the surface facing the clutch hub 34 and having a substantially symmetrical structure with the clutch hub 34 as the center. Is described as a representative.

図6は、本発明の実施形態に係る第3クラッチリングの正面図である。図6に示すように、第3クラッチリング30は、図3及び図6に示すように、クラッチハブ34に隣接して入力シャフト24にベアリング(図示せず)を介して相対回転自在且つ軸線SCL方向に相対移動不能に設けられている(図2参照)。第3クラッチリング30の外周面に形成されたギヤは、入力シャフト24に対して相対回転自在に回転する遊転ギヤを構成する。第3クラッチリング30のクラッチハブ34と対向する面(噛合部)にはリング状の第3ドグクラッチ部30aが形成されている。   FIG. 6 is a front view of the third clutch ring according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the third clutch ring 30 is rotatable relative to the input shaft 24 via a bearing (not shown) adjacent to the clutch hub 34, as shown in FIGS. It is provided so as not to move relative to the direction (see FIG. 2). The gear formed on the outer peripheral surface of the third clutch ring 30 constitutes an idle gear that rotates relative to the input shaft 24 so as to be rotatable. A ring-shaped third dog clutch portion 30 a is formed on the surface (meshing portion) of the third clutch ring 30 facing the clutch hub 34.

第3ドグクラッチ30aの外周には、スリーブ36の内歯36aと噛み合う複数のドグクラッチ歯30bが形成されている。ドグクラッチ歯30bは、歯丈の異なる2種類のドグ前歯30b1及びドグ後歯30b2を備える。また、ドグクラッチ歯30bは、歯底の径が同一であり、且つ円周方向に同じピッチで形成されている。ドグ前歯30b1は、円周方向に180度異なる対向位置に一対(2本)設けられている。ドグ前歯30b1は、歯先の外形が、スリーブ36の高歯36a1の歯先の内径より大きく、且つ低歯36a2の歯先の内径よりも小さく形成されている。これにより、第3クラッチリング30に対してスリーブ36が相対回転しながら接近した場合、上述したように、ドグ前歯30b1は、スリーブ36の高歯36a1と係合し、低歯36a2とは係合しない。   A plurality of dog clutch teeth 30 b that mesh with the inner teeth 36 a of the sleeve 36 are formed on the outer periphery of the third dog clutch 30 a. The dog clutch tooth 30b includes two kinds of dog front teeth 30b1 and dog rear teeth 30b2 having different tooth heights. The dog clutch teeth 30b have the same diameter at the bottom and are formed at the same pitch in the circumferential direction. The dog front teeth 30b1 are provided in a pair (two) at opposing positions that differ by 180 degrees in the circumferential direction. The dog front tooth 30b1 is formed such that the outer shape of the tooth tip is larger than the inner diameter of the tooth tip of the high tooth 36a1 of the sleeve 36 and smaller than the inner diameter of the tooth tip of the low tooth 36a2. Thus, when the sleeve 36 approaches the third clutch ring 30 while rotating relatively, the dog front teeth 30b1 engage with the high teeth 36a1 of the sleeve 36 and engage with the low teeth 36a2 as described above. do not do.

ドグ前歯30b1は、図3に示すように、噛合部を構成する第3ドグクラッチ部30aの前端面FEより軸線SCL方向に第3ドグクラッチ部30aの後端位置REまで延在して形成される。ドグ前歯30b1のスリーブ36側の両側面30b9には、回転方向より45度傾斜する面取部30b3が形成されている。ドグ前歯30b1のスリーブ36側の前端面30b5及び面取部30b3によって、ドグ前歯30b1の前端部が構成される。   As shown in FIG. 3, the dog front teeth 30b1 are formed to extend from the front end face FE of the third dog clutch portion 30a constituting the meshing portion to the rear end position RE of the third dog clutch portion 30a in the axis SCL direction. On both side surfaces 30b9 of the dog front teeth 30b1 on the sleeve 36 side, chamfered portions 30b3 inclined by 45 degrees from the rotation direction are formed. The front end portion of the dog front tooth 30b1 is constituted by the front end surface 30b5 and the chamfered portion 30b3 on the sleeve 36 side of the dog front tooth 30b1.

図3及び図6に示すように、ドグ後歯30b2は、2本のドグ前歯30b1間の位相位置に各5本ずつ合計10本配設され、各歯先の外径がスリーブ36の低歯36a2の歯先の内径より大きく形成されている。ドグ後歯30b2は、噛合部を構成する第3ドグクラッチ部30aの前端面FEより軸線SCL方向にスリーブ36側より所定量tだけ後退した位置から第3ドグクラッチ部30aの後端位置REまで延在して形成されている。クラッチ後歯30b2のスリーブ36側の両側面30b7には、回転方向に45度傾斜する面取部30b4が設けられている。第3クラッチリング30に対してスリーブ36が相対回転しながら接近した場合、第3ドグクラッチ部30aの前端面FEより軸線SCL方向にスリーブ36側より所定量tだけ後退した位置まで高歯36a1及び低歯36a2が進入すると、ドグ後歯30b2はスリーブの高歯36a1または低歯36a2と係合する。ドグ後歯30b2がスリーブの高歯36a1または低歯36a2と係合することにより、大きな回転トルクを安全且つ確実に伝達することができる。   As shown in FIGS. 3 and 6, the dog rear teeth 30b2 are arranged in a total of ten at the phase position between the two dog front teeth 30b1, and the outer diameter of each tooth tip is a low tooth of the sleeve 36. It is formed larger than the inner diameter of the tooth tip 36a2. The dog rear teeth 30b2 extend from a position retracted by a predetermined amount t from the sleeve 36 side in the axis SCL direction from the front end surface FE of the third dog clutch portion 30a constituting the meshing portion to the rear end position RE of the third dog clutch portion 30a. Is formed. On both side surfaces 30b7 of the clutch rear teeth 30b2 on the sleeve 36 side, chamfered portions 30b4 inclined by 45 degrees in the rotational direction are provided. When the sleeve 36 approaches the third clutch ring 30 while relatively rotating, the high teeth 36a1 and the low teeth 36a1 and the low teeth are moved to a position retracted by a predetermined amount t from the sleeve 36 side in the axis SCL direction from the front end surface FE of the third dog clutch portion 30a. When the teeth 36a2 enter, the dog rear teeth 30b2 engage with the high teeth 36a1 or the low teeth 36a2 of the sleeve. By engaging the dog rear teeth 30b2 with the high teeth 36a1 or the low teeth 36a2 of the sleeve, a large rotational torque can be transmitted safely and reliably.

このように、第3クラッチリング30及び第4クラッチリング32は、外周にドグ後歯30b2とドグ後歯30b2より歯丈が高く且つスリーブ36に対向する端面がドグ後歯30b2のスリーブ36に対向する端面よりスリーブ36側に設けられたドグ前歯30b1とが形成されている。   As described above, the third clutch ring 30 and the fourth clutch ring 32 are higher in the outer circumference than the dog rear teeth 30b2 and the dog rear teeth 30b2, and the end faces the sleeve 36 are opposed to the sleeve 36 of the dog rear teeth 30b2. A dog front tooth 30b1 provided on the sleeve 36 side from the end surface to be formed is formed.

なお、スリーブ36を第3クラッチリング30側に移動させた場合、高歯36a1がク
ラッチ前歯30b1の側面30b9をガイドとしないで、ドグクラッチ歯30bのいずれ
かの歯溝30b8,30b10(図6参照)に嵌入させることは可能である。但し、高歯36a1(および低歯36a2)がクラッチ後歯30b2の間の歯溝30b8に嵌入しようとすると、隣接するクラッチ後歯30b2の歯間距離は短いので、クラッチ後歯30b2に撥ねられることが多いと考えられる。そのため、迅速に高歯36a1をドグクラッチ歯30bと噛み合わせるため、高歯36a1をクラッチ前歯30b1の側面30b9でガイドして、クラッチ前歯30b1に隣接する歯溝30b10に高歯36a1が嵌入されること多いと考えられる。
When the sleeve 36 is moved to the third clutch ring 30 side, the high teeth 36a1 do not use the side surface 30b9 of the clutch front teeth 30b1 as a guide, and any of the tooth grooves 30b8, 30b10 of the dog clutch teeth 30b (see FIG. 6). It is possible to make it fit in. However, when the high teeth 36a1 (and the low teeth 36a2) try to fit into the tooth gap 30b8 between the clutch rear teeth 30b2, the distance between the adjacent clutch rear teeth 30b2 is short, and therefore, they are repelled by the clutch rear teeth 30b2. It is thought that there are many. Therefore, in order to quickly mesh the high teeth 36a1 with the dog clutch teeth 30b, the high teeth 36a1 are often guided by the side surface 30b9 of the clutch front teeth 30b1, and the high teeth 36a1 are often inserted into the tooth spaces 30b10 adjacent to the clutch front teeth 30b1. it is conceivable that.

本実施形態では、ストローク位置センサ38は、スリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2に隣接する歯溝30b8、30b10から離れることを検出する離隔検出部の一例である。ストローク位置センサ38は、例えば、光位置センサまたはリニアエンコーダ等の各種位置センサである。ストローク位置センサ38は、例えば、スリーブ36の先端(高歯36a1の前端面36a4)の軸線SCL方向の位置をストローク位置として検出する。具体的には例えば、ストローク位置センサ38は、第3ドグクラッチ部30aの前端面FEに対するスリーブ36の先端(高歯36a1の前端面36a4)の位置をストローク位置として検出し、検出した位置を表す相対位置信号を制御部10へ出力する。すなわち、ストローク位置は、第3ドグクラッチ部30aの前端面FEに対する高歯36a1の第3ドグクラッチ部30a側の端面の位置を表す。なお、ストローク位置センサ38は、スリーブ36の先端のドグ後歯30b2の前端部に対する位置、またはスリーブ36の先端のドグクラッチ部30aの後端位置RE等に対する位置を検出してもよい。   In the present embodiment, the stroke position sensor 38 is an example of a separation detection unit that detects that the internal teeth 36a of the sleeve 36 are separated from the tooth grooves 30b8 and 30b10 adjacent to the dog rear teeth 30b2. The stroke position sensor 38 is, for example, various position sensors such as an optical position sensor or a linear encoder. The stroke position sensor 38 detects, for example, the position in the axis SCL direction of the tip of the sleeve 36 (the front end surface 36a4 of the high teeth 36a1) as the stroke position. Specifically, for example, the stroke position sensor 38 detects the position of the tip of the sleeve 36 (the front end face 36a4 of the high teeth 36a1) with respect to the front end face FE of the third dog clutch portion 30a as a stroke position, and indicates the relative position. The position signal is output to the control unit 10. That is, the stroke position represents the position of the end face on the third dog clutch part 30a side of the high teeth 36a1 with respect to the front end face FE of the third dog clutch part 30a. The stroke position sensor 38 may detect the position of the front end of the sleeve 36 relative to the front end of the dog rear teeth 30b2, or the position of the front end of the sleeve 36 relative to the rear end position RE of the dog clutch portion 30a.

図7は、本発明の実施形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。制御部10は、図7に示すように、入力部101、記憶部102、出力部103、及びCPU(Central Processing Unit)104を備える。入力部101、記憶部102、出力部103、及びCPU104は互いにバスを介して接続されており、互いに信号の伝送が可能である。入力部101は、ストローク位置センサ38から相対位置信号を取得し、スリーブ回転数検出センサ38からスリーブ36の回転数を表すスリーブ回転数信号を取得し、アウトプット回転数検出センサ49から第3クラッチリング30の回転数を表すクラッチリング回転数信号を取得する。記憶部102には、相対位置信号が表す相対位置、スリーブ回転数信号が表すスリーブ回転数、クラッチリング回転数信号が表すクラッチリング回転数に関する情報が記憶されていく。出力部103は、リニアアクチュエータ40iと接続され、出力部103はCPU104による指令に従って、制御信号を駆動装置40cへ出力する。CPU104は、演算を実行し、制御信号を出力部103から駆動装置40cへ出力させる。   FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a control unit according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the control unit 10 includes an input unit 101, a storage unit 102, an output unit 103, and a CPU (Central Processing Unit) 104. The input unit 101, the storage unit 102, the output unit 103, and the CPU 104 are connected to each other via a bus and can transmit signals to each other. The input unit 101 acquires a relative position signal from the stroke position sensor 38, acquires a sleeve rotation number signal indicating the rotation number of the sleeve 36 from the sleeve rotation number detection sensor 38, and receives a third clutch from the output rotation number detection sensor 49. A clutch ring rotational speed signal representing the rotational speed of the ring 30 is acquired. The storage unit 102 stores information on the relative position represented by the relative position signal, the sleeve rotational speed represented by the sleeve rotational speed signal, and the clutch ring rotational speed represented by the clutch ring rotational speed signal. The output unit 103 is connected to the linear actuator 40i, and the output unit 103 outputs a control signal to the driving device 40c in accordance with a command from the CPU 104. CPU104 performs a calculation and makes a control signal output to the drive device 40c from the output part 103. FIG.

制御部10は、ストローク位置センサ38が出力した相対位置信号に基づいて、軸動装置40を駆動させるリニアアクチュエータ40iを制御する。また、制御部10は、検出されたスリーブ36の回転速度と検出された第3クラッチリング30の回転数とを用いて、軸動装置40を駆動させる駆動装置40cを制御する。   The control unit 10 controls the linear actuator 40 i that drives the axial movement device 40 based on the relative position signal output from the stroke position sensor 38. Further, the control unit 10 controls the driving device 40c that drives the axial movement device 40 using the detected rotational speed of the sleeve 36 and the detected rotational speed of the third clutch ring 30.

軸動装置40は、スリーブ36を入力シャフト24または出力シャフト42の軸方向へ移動させる。すなわち、軸動装置40は、スリーブ36を軸線SCL方向に沿って往復動させる。軸動装置40は、スリーブ36を第3クラッチリング30または第4クラッチリング32に押圧させている際に、第3クラッチリング30または第4クラッチリング32から反力が加わった場合に、スリーブ36がその反力によって移動することを許容するように構成されている。   The axial movement device 40 moves the sleeve 36 in the axial direction of the input shaft 24 or the output shaft 42. That is, the axial movement device 40 reciprocates the sleeve 36 along the axis SCL direction. When the sleeve 36 is pressed against the third clutch ring 30 or the fourth clutch ring 32 and the reaction force is applied from the third clutch ring 30 or the fourth clutch ring 32, the axial movement device 40 Is allowed to move by the reaction force.

図2に示すように、軸動装置40は、フォーク40a、フォークシャフト40b及び駆動装置40cを備える。フォーク40aの先端部は、スリーブ36の外周溝36bの外周形状に合わせて形成されている。フォークシャフト40bは、軸線方向に沿って摺動自在にハウジング22に支持されている。具体的には、フォークシャフト40bの一端(図2に向かって左端)が軸受22b3を介して第1壁22bに支持され、フォークシャフト40bの他端(図2に向かって右端)側がブラケット40dに固定され、ブラケット40dは第2壁22cにより軸線方向に突出するガイド部材(回り止め)40eによって摺動可能であるとともに、ナット部材40fに相対回転不能に固定されている。ナット部材40fは、駆動装置40cを備える駆動シャフト40hに進退可能に螺合されている。駆動シャフト40hは軸受22c3を介して第2壁22cに支持されている。   As shown in FIG. 2, the axial movement device 40 includes a fork 40a, a fork shaft 40b, and a drive device 40c. The tip of the fork 40a is formed in accordance with the outer peripheral shape of the outer peripheral groove 36b of the sleeve 36. The fork shaft 40b is supported by the housing 22 so as to be slidable along the axial direction. Specifically, one end (left end as viewed in FIG. 2) of the fork shaft 40b is supported by the first wall 22b via the bearing 22b3, and the other end (right end as viewed in FIG. 2) side of the fork shaft 40b is connected to the bracket 40d. The bracket 40d is slidable by a guide member (anti-rotation) 40e protruding in the axial direction by the second wall 22c, and fixed to the nut member 40f so as not to be relatively rotatable. The nut member 40f is screwed to a drive shaft 40h including the drive device 40c so as to be able to advance and retreat. The drive shaft 40h is supported by the second wall 22c through a bearing 22c3.

駆動装置40cは例えば、リニアアクチュエータ40iを駆動源とするリニア駆動装置である。リニアアクチュエータ40iとしては例えば、ボールねじ式のリニアアクチュエータがある。これは例えば、円筒状に形成され内周方向に複数のコイルをステータ(図示せず)として配設されたハウジングと、ステータに対して回転自在に設けられ該ステータと磁気的空隙を設けて対向する複数のN極磁石とS極磁石とが外周に交互に排泄されたロータ(図示せず)と、ステータの回転軸線を中心にロータとともに一体回転する駆動シャフト(ボールねじ軸)40hと、駆動シャフト40hに螺合されるボールナットからなるナット部材40fを備える。駆動シャフト40hは、ナット部材40fに複数のボール(図示せず)を介して相対回転可能に螺入されている。ステータの各コイルへの通電を制御することで、駆動シャフト40hが正逆双方に任意に回転し、ナット部材40f及びフォークシャフト40bを往復動させるとともに、任意の位置に位置決め固定させる。また、この駆動装置40cは、駆動シャフト(ボールねじ軸)40hのリードを長く形成することで、第3クラッチリング30または第4クラッチリング32から反力が加わった場合に、スリーブ36がその反力によって移動することを許容するように構成されている。   The drive device 40c is, for example, a linear drive device that uses a linear actuator 40i as a drive source. As the linear actuator 40i, for example, there is a ball screw type linear actuator. This is, for example, a cylindrically formed housing in which a plurality of coils are arranged as a stator (not shown) in the inner circumferential direction, and is provided so as to be rotatable with respect to the stator so as to be opposed to the stator by providing a magnetic gap. A rotor (not shown) in which a plurality of N-pole magnets and S-pole magnets are alternately excreted on the outer periphery, a drive shaft (ball screw shaft) 40 h that rotates integrally with the rotor around the rotation axis of the stator, and a drive A nut member 40f made of a ball nut screwed to the shaft 40h is provided. The drive shaft 40h is screwed into the nut member 40f via a plurality of balls (not shown) so as to be relatively rotatable. By controlling energization to each coil of the stator, the drive shaft 40h is arbitrarily rotated in both forward and reverse directions, and the nut member 40f and the fork shaft 40b are reciprocated and positioned and fixed at arbitrary positions. Further, the drive device 40c has a long lead for the drive shaft (ball screw shaft) 40h, so that when the reaction force is applied from the third clutch ring 30 or the fourth clutch ring 32, the sleeve 36 reacts to the reaction force. It is configured to allow movement by force.

フォークシャフト40bの第1壁22b付近には、シフトディテント機構58が設けられている。シフトディテント機構58は、不図示の付勢部材(コイルばね)でフォークシャフト40bの軸線に直角な方向に付勢されているロック部材62を備える。ロック部材62がフォークシャフト40bに軸線に沿って複数設けられている位置きめ凹部(三角溝)60に、ばね力で嵌まり込むことにより、フォークシャフト40bの軸線方向の摺動を任意の位置に位置決め可能に構成されている。これにより、第3クラッチリング30、第4クラッチリング32に対するスリーブ36の位置を、スリーブ36の高歯36aが第3クラッチリング30及び第4クラッチリング32のドグクラッチ部30a(具体的にはドグ前歯30b1)に接触しない中立位置、またはスリーブ36の高歯36aと第3クラッチリング30または第4クラッチリング32のドグクラッチ部30a(具体的にはドグ前歯30b1)等とが噛み合う噛合位置に位置決めする。   A shift detent mechanism 58 is provided in the vicinity of the first wall 22b of the fork shaft 40b. The shift detent mechanism 58 includes a lock member 62 that is biased in a direction perpendicular to the axis of the fork shaft 40b by a biasing member (coil spring) (not shown). The fork shaft 40b can be moved to an arbitrary position by sliding the fork shaft 40b in the axial direction by fitting the lock member 62 into a concave portion (triangular groove) 60 provided in the fork shaft 40b along the axis with a spring force. It is configured to be positionable. As a result, the position of the sleeve 36 relative to the third clutch ring 30 and the fourth clutch ring 32 is changed so that the high teeth 36a of the sleeve 36 are the dog clutch portions 30a of the third clutch ring 30 and the fourth clutch ring 32 (specifically, the dog front teeth). 30b1) is positioned at a neutral position where it does not contact, or at a meshing position where the high teeth 36a of the sleeve 36 and the dog clutch portion 30a (specifically, the dog front teeth 30b1) of the third clutch ring 30 or the fourth clutch ring 32 mesh.

なお、本実施形態では、駆動装置40cとしてボールねじ式リニアアクチュエータを採用したが、スリーブ36を第3クラッチリング30または第4クラッチリング32に押圧させている際に、第3クラッチリング30または第4クラッチリング32から反力が加わった場合に、スリーブ36がその反力によって移動することを許容するように構成されているものであれば、他の駆動装置でもよく、例えばソレノイド式駆動装置や油圧式駆動装置でもよい。   In this embodiment, a ball screw type linear actuator is employed as the driving device 40c. However, when the sleeve 36 is pressed against the third clutch ring 30 or the fourth clutch ring 32, the third clutch ring 30 or the second clutch actuator 30c is used. If a reaction force is applied from the four clutch ring 32, another drive device may be used as long as it is configured to allow the sleeve 36 to move by the reaction force. For example, a solenoid-type drive device, A hydraulic drive may be used.

例えばシフトアップにおいて、スリーブ36が高速かつ小さい慣性モーメントで回転し、第3クラッチリング30(第3入力ギヤ)が低速かつ大きい慣性モーメントで回転している場合には、スリーブ36は減速される。一方、シフトダウンにおいてスリーブ36が低速かつ小さい慣性モーメントで回転し、第3クラッチリング30が高速かつ大きい慣性モーメントで回転している場合、スリーブ36は増速される。以下の動作ではシフトアップするときのスリーブ36の減速動作を説明する。   For example, when shifting up, when the sleeve 36 rotates at a high speed and a small moment of inertia and the third clutch ring 30 (third input gear) rotates at a low speed and a large moment of inertia, the sleeve 36 is decelerated. On the other hand, if the sleeve 36 is rotated at a low speed and a small moment of inertia and the third clutch ring 30 is rotated at a high speed and a large moment of inertia during the downshift, the sleeve 36 is accelerated. In the following operation, the deceleration operation of the sleeve 36 when shifting up will be described.

次に、図8および図9を用いて上述したスリーブ36の高歯36a1の動きの概要について説明する。まず図8を用いて、新品時のスリーブ36にかける推力について説明する。図8は、本発明の実施形態における新品時のスリーブ36の動きの概念を示す図である。なお、図8、9、11、及び12は、第3クラッチリング30の外周から中心に向かってみた図を分かりやすいように略直線に引き伸ばして示している。また、図8及び9において、スリーブ36の高歯36a1の動きを代表して説明する。   Next, an outline of the movement of the high teeth 36a1 of the sleeve 36 described above will be described with reference to FIGS. First, the thrust applied to the sleeve 36 when it is new will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing the concept of movement of the sleeve 36 when it is new in the embodiment of the present invention. 8, 9, 11, and 12 are illustrated by extending the third clutch ring 30 from the outer periphery toward the center in a substantially straight line for easy understanding. 8 and 9, the movement of the high teeth 36a1 of the sleeve 36 will be described as a representative.

図8に示すように、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2から離れた位置にあるとき、制御部10は、スリーブ36に、スリーブ36の回転方向とは垂直な方向(すなわちスリーブ36の周方向に対して垂直な方向)に、初期の推力F0を加えるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の高歯36a1及び低歯36a2に初期の推力F0が加わる。初期の推力F0は、スリーブ36の高歯36a1をドグ後歯30b2のスリーブ36に対向する端面(以下、前端面)まで速やかに飛び込ませるための推力である。   As shown in FIG. 8, when the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are located away from the dog rear teeth 30b2, the control unit 10 causes the sleeve 36 to move in a direction perpendicular to the rotational direction of the sleeve 36 (that is, the sleeve 36 The axial movement device 40 is controlled to apply an initial thrust F0 in a direction perpendicular to the circumferential direction. As a result, the initial thrust F0 is applied to the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 of the sleeve 36. The initial thrust F0 is a thrust for promptly jumping the high teeth 36a1 of the sleeve 36 to the end face (hereinafter referred to as the front end face) facing the sleeve 36 of the dog rear teeth 30b2.

続いて、図8に示すように、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2と接したとき、不図示の低歯36a2は他のドグ後歯30b2に接する。スリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2と接したとき、制御部10は、スリーブ36に、スリーブ36の回転方向に対して垂直な方向(すなわちスリーブ36の周方向に対して垂直な方向)に、第1の推力F1をかけるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の高歯36a1及び低歯36a2に第1の推力F1が加わる。ここで、第1の推力F1は、スリーブ36の高歯36a1とドグ後歯30b2とが当接して生じる摩擦力に抗して、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差が所定の範囲内で維持できる推力である。これにより、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差をあまり減らさないようにすることができる。そして、第1の推力F1を維持したまま、スリーブ36の高歯36a1がドグ前歯30b1に向かって(図8の向かって左方向に)相対的に移動する。   Subsequently, as shown in FIG. 8, when the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are in contact with the dog rear teeth 30b2, the low teeth 36a2 (not shown) are in contact with the other dog rear teeth 30b2. When the inner teeth 36a of the sleeve 36 are in contact with the dog rear teeth 30b2, the control unit 10 causes the sleeve 36 to be in a direction perpendicular to the rotation direction of the sleeve 36 (that is, a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36). In addition, the axial movement device 40 is controlled so as to apply the first thrust F1. As a result, the first thrust F1 is applied to the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 of the sleeve 36. Here, the first thrust F1 has a predetermined rotational speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 against the frictional force generated by the contact between the high teeth 36a1 of the sleeve 36 and the dog rear teeth 30b2. This is the thrust that can be maintained within the range. Thereby, it is possible to prevent the difference in rotational speed between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 from being reduced so much. Then, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 relatively move toward the dog front teeth 30b1 (in the left direction in FIG. 8) while maintaining the first thrust F1.

スリーブ36の高歯36a1の側面がドグ前歯30b1の側面に衝突すると、この第1の推力F1によって、スリーブ36の高歯36a1はドグ前歯30b1とドグ後歯30b2との間の歯溝に挿入される。これにより、スリーブ36が第3クラッチリングに連れ回されるようになる。このとき、制御部10は、スリーブ36に、スリーブの回転方向に対して垂直な方向(すなわちスリーブ36の周方向に対して垂直な方向)に、第1の推力F1より大きな第3の推力F3をかけるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の高歯36a1及び低歯36a2に第3の推力F3が加わる。この第3の推力F3によって、この歯溝の底である後歯ストッパ30b11に、スリーブ36の高歯36a1の前端面が接触するまで、スリーブ36の高歯36a1が押し込まれる。この第3の推力F3は、スリーブ36の高歯36a1を、ドグ前歯30b1に隣接する歯溝30b10の底(後歯ストッパ30b11)まで押し込める推力である。   When the side surface of the high tooth 36a1 of the sleeve 36 collides with the side surface of the dog front tooth 30b1, the high tooth 36a1 of the sleeve 36 is inserted into the tooth gap between the dog front tooth 30b1 and the dog rear tooth 30b2 by this first thrust F1. The As a result, the sleeve 36 is rotated around the third clutch ring. At this time, the control unit 10 applies a third thrust F3 larger than the first thrust F1 to the sleeve 36 in a direction perpendicular to the rotation direction of the sleeve (that is, a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36). The axial movement device 40 is controlled so as to apply. As a result, the third thrust F3 is applied to the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 of the sleeve 36. By the third thrust F3, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are pushed in until the front end surface of the high teeth 36a1 of the sleeve 36 contacts the rear tooth stopper 30b11 which is the bottom of the tooth gap. The third thrust F3 is a thrust that pushes the high teeth 36a1 of the sleeve 36 to the bottom (rear tooth stopper 30b11) of the tooth groove 30b10 adjacent to the dog front teeth 30b1.

続いて、スリーブ36及び第3クラッチリング30が磨耗した場合(以下、磨耗時という)のスリーブ36にかける推力について説明する。図9は、本発明の実施形態における磨耗時のスリーブ36の動きの概念を示す図である。図9に示すように、新品時と同様に磨耗時にも、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2から離れた位置にあるとき、制御部10は、スリーブ36に、スリーブの回転方向に対して垂直な方向(すなわちスリーブ36の周方向に対して垂直な方向)に、初期の推力F0をかけるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の高歯36a1及び低歯36a2に初期の推力F0が加わる。   Next, the thrust applied to the sleeve 36 when the sleeve 36 and the third clutch ring 30 are worn (hereinafter referred to as wearing) will be described. FIG. 9 is a diagram showing the concept of movement of the sleeve 36 during wear in the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, when the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are located away from the dog rear teeth 30b2 even during wear as in the case of a new article, the control unit 10 causes the sleeve 36 to move in the rotational direction of the sleeve. Then, the axial movement device 40 is controlled so as to apply the initial thrust F0 in a direction perpendicular to the circumferential direction (that is, a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36). As a result, the initial thrust F0 is applied to the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 of the sleeve 36.

続いて、新品時と同様に磨耗時にも、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面と最初に接触したときに、不図示の低歯36a2は他のドグ後歯30b2に接する。スリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2の前端面と最初に接触したときから、高歯36a1の向かって左側の側面36a6が図9のF2区間にある間、制御部10は、スリーブ36に、スリーブの回転方向に対して垂直な方向(すなわちスリーブ36の周方向に対して垂直な方向)に、第1の推力F1をかけるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の高歯36a1及び低歯36a2に第1の推力F1が加わる。ここで、第1の推力F1は、スリーブ36の高歯36a1とドグ後歯30b2とが当接して生じる摩擦力に抗して、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差が所定の範囲内で維持できる(回転数差を減らさない)推力である。   Subsequently, when the high teeth 36a1 of the sleeve 36 first come into contact with the front end surface of the dog rear teeth 30b2 even during wear as in the case of a new article, the low teeth 36a2 (not shown) are in contact with the other dog rear teeth 30b2. From the time when the inner teeth 36a of the sleeve 36 first contact the front end surface of the dog rear teeth 30b2, while the left side surface 36a6 is in the F2 section of FIG. The axial movement device 40 is controlled so that the first thrust F1 is applied in a direction perpendicular to the rotation direction of the sleeve (that is, a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36). As a result, the first thrust F1 is applied to the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 of the sleeve 36. Here, the first thrust F1 has a predetermined rotational speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 against the frictional force generated by the contact between the high teeth 36a1 of the sleeve 36 and the dog rear teeth 30b2. It is a thrust that can be maintained within a range (does not reduce the rotational speed difference).

続いて、高歯36a1の向かって左側の側面36a6が図9のF2区間にある間、制御部10は、スリーブ36に、スリーブの回転方向とは垂直な方向(すなわちスリーブ36の周方向に対して垂直な方向)に、第1の推力F1より大きな第2の推力F2をかけるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の高歯36a1及び低歯36a2に第2の推力F2が加わる。このため、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面と接しているときから、高歯36a1及び低歯36a2に第1の推力F1より大きな第2の推力F2をかけることができるため、高歯36a1及び低歯36a2が対応する歯溝30b8に嵌合する確率を上昇させることができる。   Subsequently, while the left side surface 36a6 toward the high teeth 36a1 is in the section F2 in FIG. 9, the control unit 10 causes the sleeve 36 to move in a direction perpendicular to the rotational direction of the sleeve (that is, with respect to the circumferential direction of the sleeve 36). The axial movement device 40 is controlled so as to apply a second thrust F2 larger than the first thrust F1 in the vertical direction. As a result, the second thrust F2 is applied to the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 of the sleeve 36. For this reason, since the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are in contact with the front end face of the dog rear teeth 30b2, the second thrust F2 larger than the first thrust F1 can be applied to the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2. The probability that the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 fit into the corresponding tooth spaces 30b8 can be increased.

このように、制御部10は、F2区間でスリーブ36の周方向に対して垂直な方向に第1の推力F1をスリーブ36にかけ、F2区間でスリーブ36の周方向に対して垂直な方向に第2の推力F2をスリーブ36にかける制御を繰り返す。そして、スリーブ36の高歯36a1の側面がドグ前歯30b1の側面に衝突すると、第2の推力F2によって、ドグ前歯30b1とドグ後歯30b2との間の歯溝30b10に挿入される。これにより、スリーブ36が第3クラッチリング30に連れ回るようになる。このとき、制御部10は、スリーブ36に、スリーブ36の回転方向に対して垂直な方向(すなわちスリーブ36の周方向に対して垂直な方向)に、第2の推力F2以上の第3の推力F3をかけるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の高歯36a1及び低歯36a2に第3の推力F3が加わる。この第3の推力F3によって、この歯溝の底である後歯ストッパ30b11に、スリーブ36の高歯36a1の前端面が接触するまで、スリーブ36の高歯36a1が押し込まれる。それと同時に、この第3の推力F3によって、スリーブ36の低歯36a2の前端面が対応する歯溝30b8の底に接触するまで、スリーブ36の低歯36a2が押し込まれる。   Thus, the control unit 10 applies the first thrust F1 to the sleeve 36 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 in the F2 section, and the first thrust F1 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 in the F2 section. The control of applying the second thrust F2 to the sleeve 36 is repeated. When the side surface of the high tooth 36a1 of the sleeve 36 collides with the side surface of the dog front tooth 30b1, the second thrust F2 inserts the tooth 30b10 between the dog front tooth 30b1 and the dog rear tooth 30b2. As a result, the sleeve 36 follows the third clutch ring 30. At this time, the controller 10 causes the sleeve 36 to generate a third thrust greater than or equal to the second thrust F2 in a direction perpendicular to the rotational direction of the sleeve 36 (that is, a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36). The axial movement device 40 is controlled to apply F3. As a result, the third thrust F3 is applied to the high teeth 36a1 and the low teeth 36a2 of the sleeve 36. By the third thrust F3, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are pushed in until the front end surface of the high teeth 36a1 of the sleeve 36 contacts the rear tooth stopper 30b11 which is the bottom of the tooth gap. At the same time, the low teeth 36a2 of the sleeve 36 are pushed in by the third thrust F3 until the front end surface of the low teeth 36a2 of the sleeve 36 contacts the bottom of the corresponding tooth groove 30b8.

このように、制御部10は、F2区間でスリーブ36の周方向に対して垂直な方向に第1の推力F1より大きな第2の推力F2を高歯36a1にかける制御を行う。この制御を実現するために、制御部10は、ドグ後歯30b2の端面に沿ってスリーブ36の内歯36a1が第3クラッチリング30の周方向に移動していくときに、歯溝30b8から離れたタイミングと、相対速度と歯溝間の間隔と基づいて決まる次の歯溝に対向する位置まで到達するまでの所要時間とに応じたタイミングで、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向にスリーブ36に加える推力を第1の推力から第2の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御するこれにより、スリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2に隣接する歯溝30b8、30b10に対向する位置にあるときに、スリーブ36の内歯36aに加える推力を増加するので、内歯36aが第3クラッチリング30の歯溝30b8、30b10に嵌合する確率を上昇させることができる。   As described above, the control unit 10 performs control to apply the second thrust F2 larger than the first thrust F1 to the high teeth 36a1 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 in the F2 section. In order to realize this control, the control unit 10 moves away from the tooth groove 30b8 when the inner tooth 36a1 of the sleeve 36 moves in the circumferential direction of the third clutch ring 30 along the end surface of the dog rear tooth 30b2. In a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 at a timing according to the timing and the time required to reach the position facing the next tooth space determined based on the relative speed and the space between the tooth spaces. The axial movement device is controlled to increase the thrust applied to the sleeve 36 from the first thrust to the second thrust, whereby the inner teeth 36a of the sleeve 36 are opposed to the tooth grooves 30b8 and 30b10 adjacent to the dog rear teeth 30b2. Since the thrust applied to the internal teeth 36a of the sleeve 36 is increased when the position is in the position, the probability that the internal teeth 36a will fit into the tooth grooves 30b8, 30b10 of the third clutch ring 30 It can be increased.

その際、制御部10は、検出されたスリーブ36の回転速度と検出された第3クラッチリング30の回転数とを用いて、ドグ後歯30b2の前端面に沿ってスリーブ36の内歯36aが第3クラッチリング30の周方向に移動していくときに、ドグ後歯30b2に隣接する歯溝30b8、30b10に対向する位置まで到達するのに要する所要時間T1を決定する。これにより、制御部10は一例として、所要時間T1から所定の時間Taを差分した時間(T1−Ta)が経過した時から所要時間T1が経過する時までの間、第3クラッチリング30の周方向に対して垂直方向にスリーブ36に加える推力を第1の推力F1から第2の推力F2に増加させるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2に隣接する歯溝に対向する位置またはドグ前歯30b1の側面に接触する位置まで到達する前から、スリーブ36に加える推力を増加させることができるので、スリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2に隣接する歯溝30b8、30b10に対向する位置に到達した際に、スリーブ36に加わる推力すなわち内歯36a2に加わる推力は確実に増加した状態にあるので、スリーブ36の内歯36aをドグ後歯30b2に隣接する歯溝30b8またはドグ前歯30b1に隣接する歯溝30b10に嵌合させる確率を上昇させることができる。
なお、本実施形態では一例として制御部10は、所要時間T1から所定の時間Taを差分した時間が経過した時から所要時間T1が経過する時までの間、推力を第1の推力F1から第2の推力F2に増加させたが、これに限ったものではない。制御部10は、決定された所要時間T1から所定の時間Taを差分した時間が経過した時から所要時間T1が経過した時までの期間のいずれかの時に、スリーブ36の内歯36a1に加える推力を第1の推力F1から第2の推力F2に増加させるよう軸動装置40を制御してもよい。
At this time, the control unit 10 uses the detected rotational speed of the sleeve 36 and the detected rotational speed of the third clutch ring 30 to move the inner teeth 36a of the sleeve 36 along the front end surface of the dog rear teeth 30b2. When moving in the circumferential direction of the third clutch ring 30, a time T1 required to reach a position facing the tooth grooves 30b8 and 30b10 adjacent to the dog rear teeth 30b2 is determined. Thereby, as an example, the control unit 10 rotates the third clutch ring 30 from the time when the time (T1-Ta) obtained by subtracting the predetermined time Ta from the required time T1 to the time when the required time T1 elapses. The axial movement device 40 is controlled so that the thrust applied to the sleeve 36 in the direction perpendicular to the direction is increased from the first thrust F1 to the second thrust F2. Thus, the thrust applied to the sleeve 36 can be increased before the inner teeth 36a of the sleeve 36 reach the position facing the tooth groove adjacent to the dog rear teeth 30b2 or the position contacting the side surfaces of the dog front teeth 30b1. Therefore, when the inner teeth 36a of the sleeve 36 reach a position facing the tooth grooves 30b8 and 30b10 adjacent to the dog rear teeth 30b2, the thrust applied to the sleeve 36, that is, the thrust applied to the inner teeth 36a2 is reliably increased. Therefore, the probability of fitting the inner teeth 36a of the sleeve 36 to the tooth gap 30b8 adjacent to the dog rear tooth 30b2 or the tooth groove 30b10 adjacent to the dog front tooth 30b1 can be increased.
In the present embodiment, as an example, the control unit 10 changes the thrust from the first thrust F1 to the first thrust F1 from the time when the time obtained by subtracting the predetermined time Ta from the required time T1 to the time when the required time T1 elapses. Although the thrust is increased to a thrust F2 of 2, the present invention is not limited to this. The control unit 10 applies the thrust applied to the internal teeth 36a1 of the sleeve 36 at any time from the time when the predetermined time Ta is subtracted from the determined required time T1 to the time when the required time T1 has elapsed. The axial movement device 40 may be controlled so as to increase the first thrust F1 from the first thrust F2.

所要時間T1から所定の時間Taを差分した時間が経過した時から所要時間T1が経過する時までの間、第3クラッチリング30の周方向に対して垂直方向にスリーブ36に加える第2の推力F2は、内歯36a(具体的には高歯36a1)とドグ前歯30b1の側面との接触時の衝撃力で内歯36aがドグ前歯30b1を乗り越えないように決定された推力である。これにより、スリーブ36の内歯36a(具体的には高歯36a1)がドグ前歯30b1の側面に接触する位置に到達した際に、内歯36a(具体的には高歯36a1)とドグ前歯30b1の側面との接触時の衝撃力で内歯36a(具体的には高歯36a1)がドグ前歯を30b1乗り越えないようにすることができる。ここで、所定の時間Taは、例えば、軸動装置40の応答遅れ時間及び制御部10の処理遅れ時間の合計時間である。このように所定の時間Taを設定することにより、ドグ後歯30b2に隣接する歯溝に対向する位置またはドグ前歯30b1の側面に接触する位置に到達する手前で、スリーブ36の内歯36a1に第2の推力F2を付加しておくことができる。なお、所定の時間Taは、軸動装置40の応答遅れ時間及び制御部10の処理遅れ時間の合計時間より長い時間であってもよい。すなわち、所定の時間Taは、軸動装置40の応答遅れ時間及び制御部10の処理遅れ時間の合計時間以上である。   The second thrust applied to the sleeve 36 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the third clutch ring 30 from when the time obtained by subtracting the predetermined time Ta from the required time T1 to when the required time T1 elapses. F2 is a thrust force that is determined so that the inner teeth 36a do not get over the dog front teeth 30b1 due to the impact force at the time of contact between the inner teeth 36a (specifically, the high teeth 36a1) and the side surfaces of the dog front teeth 30b1. Thus, when the inner teeth 36a (specifically, the high teeth 36a1) of the sleeve 36 reach a position where they contact the side surfaces of the dog front teeth 30b1, the inner teeth 36a (specifically, the high teeth 36a1) and the dog front teeth 30b1. It is possible to prevent the internal teeth 36a (specifically, the high teeth 36a1) from getting over the dog front teeth 30b1 by the impact force at the time of contact with the side surface. Here, the predetermined time Ta is, for example, the total time of the response delay time of the axial movement device 40 and the processing delay time of the control unit 10. By setting the predetermined time Ta in this manner, the inner teeth 36a1 of the sleeve 36 are moved to the positions facing the tooth grooves adjacent to the dog rear teeth 30b2 or the positions contacting the side surfaces of the dog front teeth 30b1. 2 thrust F2 can be added. The predetermined time Ta may be longer than the total time of the response delay time of the axial movement device 40 and the processing delay time of the control unit 10. That is, the predetermined time Ta is equal to or longer than the total time of the response delay time of the axial movement device 40 and the processing delay time of the control unit 10.

また、制御部10は、ドグ後歯30b2の端面に沿ってスリーブ36の内歯36a(具体的には高歯36a1)がクラッチリング30の周方向に移動していくときで且つ所要時間から所定の時間を差分した時間が経過した時から所要時間が経過する時までの間以外の期間において、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差が所定の範囲内で維持できる第1の推力F1をスリーブ36に加えるよう軸動装置40を制御する。これにより、スリーブ36の内歯36a1をドグ後歯30b2に接触させつつ、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差をあまり減らさないようにすることができる。   Further, the control unit 10 determines when the inner teeth 36a (specifically, the high teeth 36a1) of the sleeve 36 move in the circumferential direction of the clutch ring 30 along the end face of the dog rear teeth 30b2, and from the required time. The first thrust that can maintain the rotational speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 within a predetermined range in a period other than the period from when the time obtained by subtracting the time elapses to when the required time elapses. The axial movement device 40 is controlled to apply F1 to the sleeve 36. As a result, the rotational speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 can be prevented from being reduced so much while the inner teeth 36a1 of the sleeve 36 are brought into contact with the dog rear teeth 30b2.

続いて、図10と図11を用いて、ドグ後歯30b2の前端面に沿ってスリーブ36の高歯36a1が第3クラッチリング30の周方向に移動していくときに、高歯36a1が次の歯溝30b8に到達するまでに要する所要時間(次の歯溝到達時間ともいう)の最小値Tminの決定方法について説明する。図10は、磨耗時のスリーブ36の高歯36a1の平面図である。図10に示すように、高歯36a1の周方向の幅がLslvで、磨耗時の高歯36a1の周方向の磨耗幅をLwearと定義する。   10 and 11, when the high teeth 36a1 of the sleeve 36 move in the circumferential direction of the third clutch ring 30 along the front end surface of the dog rear teeth 30b2, the high teeth 36a1 A method for determining the minimum value Tmin of the time required to reach the tooth gap 30b8 (also referred to as the next tooth gap arrival time) will be described. FIG. 10 is a plan view of the high teeth 36a1 of the sleeve 36 when worn. As shown in FIG. 10, the circumferential width of the high teeth 36a1 is Lslv, and the circumferential wear width of the high teeth 36a1 during wear is defined as Lwear.

図11は、次の歯溝到達時間が最小になるときのスリーブ36の高歯36a1の位置を示す平面図である。スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2に最初に当接したとき、ドグ後歯30b2の歯幅のどの位置に当接したか分からないため、ドグ後歯30b2の前端面のうち、クラッチリングの周方向に移動していく先の歯溝に最も近い位置(図11の高歯36a1の位置)に当接したと仮定する。このときに、次の歯溝到達時間が最小になる。具体的には、次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間Tminは、スリーブ36と第3クラッチリング30の速度差を相対速度dvとすると、次の式(1)により算出される。   FIG. 11 is a plan view showing the position of the high teeth 36a1 of the sleeve 36 when the next tooth gap arrival time is minimized. When the high teeth 36a1 of the sleeve 36 first contact with the dog rear teeth 30b2, it is not known which position of the tooth width of the dog rear teeth 30b2 is contacted. It is assumed that it is in contact with the position closest to the previous tooth gap moving in the circumferential direction (the position of the high tooth 36a1 in FIG. 11). At this time, the arrival time of the next tooth gap is minimized. Specifically, the shortest time Tmin to reach the position facing the next tooth gap is calculated by the following equation (1), where the speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 is a relative speed dv.

Tmin=Lmin/dv…(1)   Tmin = Lmin / dv (1)

ここで、スリーブ36と第3クラッチリング30の速度差は、スリーブ36の回転数と第3クラッチリング30の回転数の差から求められる。但し、Lminは、クラッチリングの周方向に移動していく先の歯溝に最も近い位置(図11の高歯36a1の位置)に当接したときの高歯36a1の側面36a6と、次のドグ後歯30b2の角部30b12との間の第3クラッチリング30の周方向の距離であり、次の式(2)で表される。   Here, the speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 is obtained from the difference between the rotational speed of the sleeve 36 and the rotational speed of the third clutch ring 30. However, Lmin is equal to the side surface 36a6 of the high tooth 36a1 when it is in contact with the position closest to the previous tooth groove (the position of the high tooth 36a1 in FIG. 11) moving in the circumferential direction of the clutch ring, and the next dog It is the distance in the circumferential direction of the third clutch ring 30 between the corner portion 30b12 of the rear tooth 30b2, and is represented by the following equation (2).

Lmin=Lwear(=Ldog−Lslv−(Lslv−Lwear))…(2)   Lmin = Lwear (= Ldog-Lslv- (Lslv-Lwear)) (2)

ここで、Ldogは、歯溝30b8間の間隔であり、Lslvは、ドグ後歯30b2の歯幅及びドグ後歯30b2の歯溝の幅である。本実施形態では一例として、磨耗時の高歯36a1の周方向の磨耗幅Lwearは予め決められているものとして説明するが、制御部10は、後述するスリーブストローク量が大きいほど、磨耗時の高歯36a1の周方向の磨耗幅が大きくなるように更新してもよい。このような仮定の下で、制御部10は、内歯36aがドグ後歯30b2に最初に当接したとき、検出されたスリーブ36の回転速度と検出された第3クラッチリング30の回転数に加えて、高歯36a1の周方向の磨耗幅Lwearを用いて、例えば、式(1)に従って、次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間Tminを所要時間T1として決定する。   Here, Ldog is an interval between the tooth gaps 30b8, and Lslv is a tooth width of the dog rear teeth 30b2 and a tooth gap width of the dog rear teeth 30b2. In the present embodiment, as an example, it is assumed that the wear width Lwear in the circumferential direction of the high teeth 36a1 at the time of wear is predetermined, but the control unit 10 increases the wear height as the sleeve stroke amount described later increases. You may update so that the wear width of the circumferential direction of the tooth | gear 36a1 may become large. Under such an assumption, the control unit 10 determines the detected rotational speed of the sleeve 36 and the detected rotational speed of the third clutch ring 30 when the inner teeth 36a first contact the dog rear teeth 30b2. In addition, the shortest time Tmin to reach the position facing the next tooth gap is determined as the required time T1 according to, for example, Expression (1) using the circumferential wear width Lwear of the high teeth 36a1.

続いて、図12を用いて、ドグ後歯30b2の前端面に沿ってスリーブ36の高歯36a1が第3クラッチリング30の周方向に移動していくときに、高歯36a1が次の歯溝30b8に到達するまでに要する所要時間(次の歯溝到達時間ともいう)の最大値Tmaxの決定方法について説明する。図12は、次の歯溝到達時間が最大になるときのスリーブ36の高歯36a1の位置を示す平面図である。スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2に2回目以降に当接したとき、ドグ後歯30b2の前端面のうちクラッチリングの周方向に移動していく先の歯溝に最も遠い位置(図12の高歯36a1の位置)に当接したと仮定する。このときに、次の歯溝到達時間が最大になる。具体的には、次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間Tmaxは、次の式(3)により算出される。   Subsequently, referring to FIG. 12, when the high teeth 36a1 of the sleeve 36 moves in the circumferential direction of the third clutch ring 30 along the front end surface of the dog rear teeth 30b2, the high teeth 36a1 move to the next tooth gap. A method for determining the maximum value Tmax of the time required to reach 30b8 (also referred to as the next tooth space arrival time) will be described. FIG. 12 is a plan view showing the position of the high teeth 36a1 of the sleeve 36 when the next tooth gap arrival time is maximized. When the high teeth 36a1 of the sleeve 36 come into contact with the dog rear teeth 30b2 for the second time and thereafter, the position farthest from the front tooth surface of the dog rear teeth 30b2 that moves in the circumferential direction of the clutch ring (see FIG. It is assumed that it is in contact with the 12 high teeth 36a1). At this time, the arrival time of the next tooth gap is maximized. Specifically, the longest time Tmax to reach the position facing the next tooth gap is calculated by the following equation (3).

Tmax=Lmax/dv…(3)   Tmax = Lmax / dv (3)

但し、Lmaxは、ドグ後歯30b2の前端面のうちクラッチリングの周方向に移動していく先の歯溝に最も遠い位置(図12の高歯36a1の位置)と、次のドグ後歯30b2の角部30b12との間の第3クラッチリング30の周方向の距離であり、次の式(4)で表される。   However, Lmax is the position farthest from the front tooth surface of the front end face of the dog rear tooth 30b2 that moves in the circumferential direction of the clutch ring (the position of the high tooth 36a1 in FIG. 12) and the next dog rear tooth 30b2. The circumferential distance of the third clutch ring 30 between the corner portion 30b12 and the following expression (4).

Lmax=Ldog−Lslv…(4)   Lmax = Ldog−Lslv (4)

このような仮定の下で、制御部10は、内歯36aがドグ後歯30b2に2回目以降に当接するとき、検出されたスリーブ36の回転速度と検出された第3クラッチリング30の回転数に加えて、ドグ後歯30b2のピッチと高歯36a1の周方向の磨耗幅Lwearとを用いて、例えば式(3)に従って、次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間Tmaxを所要時間T2として決定する。   Under such an assumption, the control unit 10 determines that the detected rotational speed of the sleeve 36 and the detected rotational speed of the third clutch ring 30 when the inner teeth 36a contact the dog rear teeth 30b2 for the second time and thereafter. In addition to the above, using the pitch of the dog rear teeth 30b2 and the circumferential wear width Lwear of the high teeth 36a1, the longest time Tmax to reach the position facing the next tooth space is calculated according to, for example, Equation (3). Determine as T2.

このように、制御部10は、スリーブ36の内歯36aをドグ後歯30b2に近づけていったときにスリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2の端面に最初に当接した場合、相対速度dvと内歯の周方向の磨耗幅Lwearとを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間Tminから、相対速度dvと歯溝間の間隔Ldogとを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間Tmaxまで、第3クラッチリング30の周方向に対して垂直方向にスリーブ36に加える推力を第1の推力F1から第2の推力F2に増加させるよう軸動装置40を制御する。   As described above, when the inner teeth 36a of the sleeve 36 are brought close to the dog rear teeth 30b2, the control unit 10 first determines the relative speed when the inner teeth 36a of the sleeve 36 first contact the end surface of the dog rear teeth 30b2. From the shortest time Tmin to reach the position facing the next tooth gap using dv and the circumferential wear width Lwear of the inner teeth, the next tooth gap is obtained using the relative speed dv and the gap Ldog between the tooth gaps. The axial movement device 40 is configured to increase the thrust applied to the sleeve 36 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the third clutch ring 30 from the first thrust F1 to the second thrust F2 until the longest time Tmax to reach the facing position. To control.

これにより、ドグ後歯30b2に隣接する歯溝30b8、30b10に対向する位置に到達する最短時間Tminから最長時間Tmaxまでの間、スリーブ36に加える推力を増加させることにより、ドグ後歯30b2に隣接する歯溝に対向する位置またはドグ前歯30b1の側面に接触する位置に到達した際に、スリーブ36に加わる推力すなわち内歯36aに加わる推力を確実に増加させることができるので、内歯36aがクラッチリング30の歯溝に嵌合する確率を上昇させることができる。   Accordingly, the thrust applied to the sleeve 36 is increased from the shortest time Tmin to the longest time Tmax to reach the position facing the tooth grooves 30b8 and 30b10 adjacent to the dog rear teeth 30b2, thereby adjacent to the dog rear teeth 30b2. Since the thrust applied to the sleeve 36, that is, the thrust applied to the internal teeth 36a, can be reliably increased when reaching the position facing the tooth groove or the position contacting the side surface of the dog front teeth 30b1, the internal teeth 36a can be increased. The probability of fitting into the tooth groove of the ring 30 can be increased.

続いて、図13〜図15を用いて、制御部10の動作を説明する。図13は、本発明の実施形態における制御の処理の流れの一例を示すフローチャートである。図14は、図13のフローチャートの続きである。図15は、スリーブ36の高歯36a1が磨耗したときの、スリーブ推力、ストローク位置、スリーブ36の回転数(スリーブ回転数)、第3ドグクラッチ30aの回転数(ドグ回転数)、歯溝予測カウンタの時間経過の一例を示す図である。ここで、スリーブ推力は、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向にスリーブ36の高歯36a1に加える推力である。また歯溝予測カウンタは、ドグ後歯30b2の前端面に沿ってスリーブ36の高歯36aが第3クラッチリング30の周方向に移動していくときに、スリーブ36の高歯36a1が当接したドグ後歯30b2の個数である。   Subsequently, the operation of the control unit 10 will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the flow of control processing according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 is a continuation of the flowchart of FIG. 15 shows the sleeve thrust, the stroke position, the rotational speed of the sleeve 36 (sleeve rotational speed), the rotational speed of the third dog clutch 30a (dog rotational speed), and the tooth gap prediction counter when the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are worn. It is a figure which shows an example of time passage of. Here, the sleeve thrust is a thrust applied to the high teeth 36 a 1 of the sleeve 36 in a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36. Further, the tooth gap prediction counter is such that when the high teeth 36a of the sleeve 36 move in the circumferential direction of the third clutch ring 30 along the front end surface of the dog rear teeth 30b2, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 come into contact. This is the number of dog rear teeth 30b2.

以下、図13のフローチャートに従って制御部10の動作を説明する。
(ステップS101)まず、制御部10は、歯溝予測カウンタを0に設定する。
Hereinafter, the operation of the control unit 10 will be described with reference to the flowchart of FIG.
(Step S101) First, the control unit 10 sets the tooth gap prediction counter to 0.

(ステップS102)次に、制御部10は、スリーブ36の高歯36a1に、初期の推力F0を加えるよう軸動装置40を制御する。これにより、図15のスリーブ巣路トークに示すように、スリーブ推力F0をかけることにより、スリーブ36の高歯36a1のストローク位置がスリーブ36の高歯36a1が、ドグ後歯30b2の前端面(図15のドグ後歯端面)まで進む。   (Step S102) Next, the control unit 10 controls the axial movement device 40 to apply the initial thrust F0 to the high teeth 36a1 of the sleeve 36. Accordingly, as shown in the sleeve nest road talk in FIG. 15, when the sleeve thrust F0 is applied, the stroke position of the high teeth 36a1 of the sleeve 36 changes the high teeth 36a1 of the sleeve 36 to the front end face of the dog rear teeth 30b2 (see FIG. 15 tooth end face after dog).

(ステップS103)次に、制御部10は、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面に接触したか否かを判定する。スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面に接触したと判定された場合(YES、図15の時刻t1)、処理が図14のステップS201に進む。   (Step S103) Next, the control unit 10 determines whether or not the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are in contact with the front end face of the dog rear teeth 30b2. When it is determined that the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are in contact with the front end face of the dog rear teeth 30b2 (YES, time t1 in FIG. 15), the process proceeds to step S201 in FIG.

(ステップS104)ステップS103でスリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面に接触していないと判定された場合(ステップS103 NO)、制御部10は、ストローク位置が閾値位置を越えてドグ後歯20b2に隣接する歯溝に入り込んでいるか否か判定する。ストローク位置が閾値位置を越えてドグ後歯20b2に隣接する歯溝に入り込んでいない場合(NO)、処理がステップS103に戻る。   (Step S104) When it is determined in step S103 that the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are not in contact with the front end face of the dog rear teeth 30b2 (NO in step S103), the control unit 10 determines that the stroke position exceeds the threshold position. It is determined whether the tooth has entered a tooth gap adjacent to the dog rear tooth 20b2. If the stroke position exceeds the threshold position and has not entered the tooth gap adjacent to the dog rear tooth 20b2 (NO), the process returns to step S103.

(ステップS105)ステップS104でストローク位置が閾値位置を越えてドグ後歯20b2に隣接する歯溝に入り込んでいると判定された場合(ステップS104 YES)、制御部10は、スリーブ36の高歯36a1に、第3の推力F3を加えるよう軸動装置40を制御する。上述したように、スリーブ推力の大きさは、F2<F2≦F3の関係を有する。これにより、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯20b2に隣接する歯溝30b8に更に押し込まれる。   (Step S105) When it is determined in step S104 that the stroke position exceeds the threshold position and enters the tooth gap adjacent to the dog rear tooth 20b2 (YES in step S104), the control unit 10 determines that the high tooth 36a1 of the sleeve 36 is reached. In addition, the axial movement device 40 is controlled to apply the third thrust F3. As described above, the magnitude of the sleeve thrust has a relationship of F2 <F2 ≦ F3. Accordingly, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are further pushed into the tooth gap 30b8 adjacent to the dog rear teeth 20b2.

(ステップS106)制御部10は、スリーブ36の高歯36a1が、ドグ後歯20b2に隣接する歯溝30b8の底である後歯ストッパに到達したか否か判定する。   (Step S106) The controller 10 determines whether or not the high teeth 36a1 of the sleeve 36 have reached the rear tooth stopper, which is the bottom of the tooth gap 30b8 adjacent to the dog rear teeth 20b2.

(ステップS107)ステップS106でスリーブ36の高歯36a1が後歯ストッパに到達したと判定された場合(ステップS106 YES、図15の時刻t10)、制御部10は、スリーブ36の高歯36a1にかけるスリーブ推力がゼロになるように軸動装置40を制御する。   (Step S107) When it is determined in step S106 that the high teeth 36a1 of the sleeve 36 have reached the rear tooth stopper (YES in step S106, time t10 in FIG. 15), the control unit 10 applies the high teeth 36a1 of the sleeve 36. The axial movement device 40 is controlled so that the sleeve thrust becomes zero.

(ステップS201)ステップS103でスリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面に接触したと判定された場合(ステップS103 YES、図15の時刻t1)、制御部10は歯溝予測カウンタを1増加させる。これにより、図15に示すように、歯溝予測カウンタが1となる。   (Step S201) When it is determined in Step S103 that the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are in contact with the front end face of the dog rear teeth 30b2 (Step S103 YES, time t1 in FIG. 15), the control unit 10 sets the tooth gap prediction counter. Increase by one. As a result, the tooth gap prediction counter is set to 1 as shown in FIG.

(ステップS202)次に、制御部10は、タイマーTをリセットする。これにより、図15に示すようにタイマーTの値が0となる。これ以降、時間が経過した分だけ、タイマーTの値が増える。   (Step S202) Next, the control unit 10 resets the timer T. As a result, the value of the timer T becomes 0 as shown in FIG. Thereafter, the value of the timer T is increased by the elapsed time.

(ステップS203)次に、制御部10は、次の歯溝到達時間の最小値Tmin及び最大値Tmaxをそれぞれ式(1)及び式(3)に従って決定する。   (Step S203) Next, the control unit 10 determines the minimum value Tmin and the maximum value Tmax of the next tooth gap arrival time according to the equations (1) and (3), respectively.

(ステップS204)次に、制御部10は、歯溝カウンタの値が1であるか否か判定する。この判定処理は、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面に最初に当接したか否かを判定するものである。   (Step S204) Next, the control unit 10 determines whether or not the value of the tooth gap counter is 1. This determination process determines whether or not the high teeth 36a1 of the sleeve 36 first contacted the front end face of the dog rear teeth 30b2.

(ステップS205)ステップS204で歯溝カウンタの値が1であると判定された場合(ステップS204 YES)、すなわちスリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面に最初に当接した場合、制御部10は、所要時間T1を次の歯溝到達時間の最小値Tminに設定し、所要時間T2を次の歯溝到達時間の最大値Tmaxに設定する。   (Step S205) When it is determined in Step S204 that the value of the tooth gap counter is 1 (YES in Step S204), that is, when the high teeth 36a1 of the sleeve 36 first contact the front end surface of the dog rear teeth 30b2. The control unit 10 sets the required time T1 to the minimum value Tmin of the next tooth gap arrival time, and sets the required time T2 to the maximum value Tmax of the next tooth gap arrival time.

(ステップS206)ステップS204で歯溝カウンタの値が1でないと判定された場合(ステップS204 NO)、すなわちスリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面に当接するのが2回目以上になる場合、制御部10は、所要時間T1を次の歯溝到達時間の最大値Tmaxに設定し、所要時間T2を次の歯溝到達時間の最大値Tmaxに設定する。   (Step S206) When it is determined in Step S204 that the value of the tooth gap counter is not 1 (NO in Step S204), that is, the high tooth 36a1 of the sleeve 36 contacts the front end surface of the dog rear tooth 30b2 for the second time or more. In this case, the control unit 10 sets the required time T1 to the maximum value Tmax of the next tooth space arrival time, and sets the required time T2 to the maximum value Tmax of the next tooth space arrival time.

(ステップS207)次に制御部10は、所要時間T1から所定の時間Taを差分した値(T1−Ta)が0より大きいか判定する。この判定処理は、第2の推力F2をかけるタイミングまでに時間の余裕があるか否か判定するものである。   (Step S207) Next, the control unit 10 determines whether a value (T1-Ta) obtained by subtracting a predetermined time Ta from the required time T1 is greater than zero. This determination process is to determine whether or not there is a time margin before applying the second thrust F2.

(ステップS208)ステップS207で所要時間T1から所定の時間Taを差分した値(T1−Ta)が0より大きいと判定された場合(ステップS207 YES)、制御部10は、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向にスリーブ36の高歯36a1に第1の推力F1を加えるよう軸動装置40を制御する。これにより、例えば、図15における時刻t1から時刻t2まで、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向にスリーブ36の高歯36a1に第1の推力F1が加えられる。   (Step S208) If it is determined in Step S207 that the value (T1-Ta) obtained by subtracting the predetermined time Ta from the required time T1 is greater than 0 (YES in Step S207), the control unit 10 moves in the circumferential direction of the sleeve 36. The axial movement device 40 is controlled so that the first thrust F1 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 in a direction perpendicular to the sleeve 36. Thereby, for example, the first thrust F1 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 in a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 from time t1 to time t2 in FIG.

(ステップS209)次に、制御部10は、タイマーTが所要時間T1から所定の時間Taを差分した値(T1−Ta)になったか否か判定する。この判定処理は、タイマーTをリセットしてから、時間(T1−Ta)が経過したか否かを判定するものである。タイマーTが値(T1−Ta)になっていない場合(NO)、制御部10は、そのまま待機する。   (Step S209) Next, the control unit 10 determines whether or not the timer T has reached a value (T1-Ta) obtained by subtracting a predetermined time Ta from the required time T1. This determination process determines whether or not the time (T1-Ta) has elapsed since the timer T was reset. When the timer T has not reached the value (T1-Ta) (NO), the control unit 10 stands by as it is.

(ステップS210)ステップS207で所要時間T1から所定の時間Taを差分した値(T1−Ta)が0以下と判定された場合(ステップS207 NO)、またはステップS209でタイマーTが値(T1−Ta)になった場合(ステップS209 YES)、制御部10は、スリーブ36の高歯36a1に第2の推力F2を加えるよう軸動装置40を制御する。これにより、例えば、図15における時刻t2から時刻t3まで、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向にスリーブ36の高歯36a1に第2の推力F2が加えられる。   (Step S210) If the value (T1-Ta) obtained by subtracting the predetermined time Ta from the required time T1 is determined to be 0 or less in Step S207 (NO in Step S207), or the timer T is a value (T1-Ta) in Step S209. ) (YES in step S209), the control unit 10 controls the axial movement device 40 to apply the second thrust F2 to the high teeth 36a1 of the sleeve 36. Thereby, for example, the second thrust F2 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 in a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 from time t2 to time t3 in FIG.

(ステップS211)次に、制御部10は、スリーブの回転数36と第3クラッチリングの回転数30とを用いて、スリーブ36と第3クラッチリング30が回転同期したか否かを判定する。本実施形態では一例として、スリーブと前記クラッチリングが回転同期したか否かの判定は、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差の減少勾配Gを用いて行われる。スリーブ36の高歯36a1がドグ前歯30b1の側面に当接すると、図15の時刻t9の直前におけるスリーブ回転数が示すようにスリーブ36は急減速し、図15の時刻t9におけるスリーブ回転数Aに示すように、スリーブ回転数は第3クラッチリング30の回転数と一致する。このため、回転数差の減少勾配Gは大きくなる。このことを利用して、制御部10は、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差の減少勾配Gが、スリーブ36と第3クラッチリング30が回転同期したと判定する勾配閾値Ga以上であるか否か判定する。   (Step S211) Next, the control unit 10 determines whether or not the sleeve 36 and the third clutch ring 30 are rotationally synchronized by using the rotational speed 36 of the sleeve and the rotational speed 30 of the third clutch ring. In the present embodiment, as an example, whether or not the sleeve and the clutch ring are rotationally synchronized is determined using a decreasing gradient G of the rotational speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30. When the high teeth 36a1 of the sleeve 36 come into contact with the side surface of the dog front teeth 30b1, the sleeve 36 rapidly decelerates as indicated by the sleeve rotational speed immediately before time t9 in FIG. 15, and reaches the sleeve rotational speed A at time t9 in FIG. As shown, the sleeve rotation speed matches the rotation speed of the third clutch ring 30. For this reason, the decreasing gradient G of the rotational speed difference becomes large. Using this, the controller 10 determines that the decrease gradient G of the rotational speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 is equal to or greater than the gradient threshold Ga that determines that the sleeve 36 and the third clutch ring 30 are rotationally synchronized. It is determined whether or not.

(ステップS212)ステップS211で減少勾配Gが勾配閾値Ga未満であると判定された場合(ステップS211 NO)、スリーブ36のストローク位置の時間変化量が閾値を超えるか否か判定する。
図15の時刻t3前後のストローク位置の変化が示すように、磨耗時には、スリーブ36の高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面に当接した後に、歯溝に対向する位置のときに第2の推力F2を加えると、高歯36a1は歯溝に一旦少し入ってから歯溝の外に出る動きをするので、ストローク位置が軸線SCL方向に前後する(図15のB1)。一方、磨耗していない状態(新品状態)では、歯溝に対向する位置のときに第2の推力F2を加えると、高歯36a1は歯溝にそのまま入っていくので、ストローク位置が軸線SCL方向に前後しない。このことを利用して、制御部10は、ストローク位置の時間変化量が閾値を越える場合には、スリーブ36の高歯36a1が磨耗していると判断し、ストローク位置の時間変化量が閾値以下の場合、スリーブ36の高歯36a1は磨耗していない状態(新品状態)であると判断することができる。本実施形態では、制御部10は一例としてストローク位置をある一定の周期で取得するものとし、ストローク位置の時間変化量は例えば、前後の周期でのストローク位置の時間変化量であるものとする。
(Step S212) When it is determined in Step S211 that the decreasing gradient G is less than the gradient threshold Ga (NO in Step S211), it is determined whether or not the amount of time change in the stroke position of the sleeve 36 exceeds the threshold.
As shown by the change in the stroke position before and after time t3 in FIG. 15, when worn, the second tooth 36a1 of the sleeve 36 comes into contact with the front end surface of the dog rear tooth 30b2 and then is in a position facing the tooth groove. When the thrust F2 is applied, the high tooth 36a1 moves once into the tooth gap and then moves out of the tooth groove, so that the stroke position moves back and forth in the direction of the axis SCL (B1 in FIG. 15). On the other hand, when the second thrust F2 is applied at a position facing the tooth groove in a state where it is not worn (new state), the high tooth 36a1 enters the tooth groove as it is, so that the stroke position is in the direction of the axis SCL. Do not go around. By utilizing this, the control unit 10 determines that the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are worn when the time change amount of the stroke position exceeds the threshold value, and the time change amount of the stroke position is equal to or less than the threshold value. In this case, it can be determined that the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are not worn (a new state). In this embodiment, the control part 10 shall acquire a stroke position with a fixed period as an example, and the time variation | change_quantity of a stroke position shall be the time variation | change_quantity of the stroke position in the period before and behind, for example.

ステップS212でストローク位置の時間変化量が閾値を超えると判定された場合(YES)、スリーブ36の高歯36a1が磨耗しているので、処理がステップS201に戻る。例えば、図15における時刻t3において、ストローク位置の時間変化量が閾値を超えるので、処理がステップS201に戻り、歯溝予測カウンタの値が1増えて2となり、ステップS202でタイマーTが再度0になる。そして、歯溝予測カウンタの値が2なので所要時間T1に次の歯溝到達時間の最大値Tmaxが設定される。以降、時刻t3から時刻t4までスリーブ36の高歯36a1に第1の推力F1がかかり、時刻t4から時刻t5までスリーブ36の高歯36a1に第2の推力F2がかかる。そして、時刻t5において、ステップS211で回転同期していないと判定される。そして、図15のB2に示すようにストローク位置が軸線SCL方向に前後するので、ステップS212でスリーブ36のストローク位置の時間変化量が閾値を超えると判定される。その後、処理がステップS202に再度戻り、歯溝予測カウンタの値が更に1増えて3となり、ステップS202でタイマーTが再度0になる。   If it is determined in step S212 that the amount of change in the stroke position with time exceeds the threshold value (YES), the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are worn, and the process returns to step S201. For example, at time t3 in FIG. 15, the amount of change in the stroke position with time exceeds the threshold value, so the process returns to step S201, the value of the tooth gap prediction counter increases by 1 to 2, and timer T is reset to 0 again in step S202. Become. Since the value of the tooth gap prediction counter is 2, the maximum value Tmax of the next tooth gap arrival time is set to the required time T1. Thereafter, the first thrust F1 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 from the time t3 to the time t4, and the second thrust F2 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 from the time t4 to the time t5. At time t5, it is determined in step S211 that the rotation is not synchronized. Since the stroke position moves back and forth in the direction of the axis SCL as indicated by B2 in FIG. 15, it is determined in step S212 that the amount of time change in the stroke position of the sleeve 36 exceeds the threshold value. Thereafter, the process returns to step S202 again, and the value of the tooth gap prediction counter is further increased by 1 to 3, and the timer T is again set to 0 in step S202.

同様にして、時刻t5から時刻t6までスリーブ36の高歯36a1に第1の推力F1がかかり、時刻t6から時刻t7までスリーブ36の高歯36a1に第2の推力F2がかかる。そして、時刻t7において、ステップS211で回転同期していないと判定される。そして、図15のB3に示すようにストローク位置が軸線SCL方向に前後するので、ステップS212でストローク位置の時間変化量が閾値を超えると判定される。その後、処理がステップS202に再度戻り、歯溝予測カウンタの値が更に1増えて4となり、ステップS202でタイマーTが再度0になる。同様にして、時刻t7から時刻t8までスリーブ36の高歯36a1に第1の推力F1がかかり、時刻t8から時刻t9までスリーブ36の高歯36a1に第2の推力F2がかかる。   Similarly, the first thrust F1 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 from time t5 to time t6, and the second thrust F2 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 from time t6 to time t7. At time t7, it is determined in step S211 that the rotation is not synchronized. Since the stroke position moves back and forth in the direction of the axis SCL as indicated by B3 in FIG. 15, it is determined in step S212 that the time change amount of the stroke position exceeds the threshold value. Thereafter, the process returns to step S202 again, the value of the tooth gap prediction counter is further increased by 1 to 4, and the timer T is again set to 0 in step S202. Similarly, the first thrust F1 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 from time t7 to time t8, and the second thrust F2 is applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 from time t8 to time t9.

一方、図15の時刻t9において、減少勾配Gが勾配閾値Ga以上であるので(ステップS211 YES)、すなわち制御部10が回転同期したと判定するので、処理が図13のステップS105に進み、制御部10は、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向に第2の推力F2以上の第3の推力F3をスリーブ36の高歯36a1に加えるよう軸動装置40を制御する。例えば、図15における時刻t9において、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向に第3の推力F3が高歯36a1に加わる。そして、図15の時刻t9から時刻t10までのストローク位置の変化とスリーブ推力が示すように、内歯36aをドグ後歯30b1に隣接する歯溝の奥(ドグ後歯ストッパ)に到達するまで(図15では時刻t15まで)、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向にこの第3の推力F3が高歯36a1に加え続けられる。このようにして、内歯36aをドグ後歯30b1に隣接する歯溝の奥まで押し込むことができる。   On the other hand, at time t9 in FIG. 15, since the decreasing gradient G is equal to or greater than the gradient threshold Ga (YES in step S211), that is, since it is determined that the control unit 10 is synchronized with rotation, the process proceeds to step S105 in FIG. The part 10 controls the axial movement device 40 so as to apply a third thrust F3 equal to or greater than the second thrust F2 to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 in a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36. For example, at time t9 in FIG. 15, the third thrust F3 is applied to the high teeth 36a1 in a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36. Then, as shown by the change in the stroke position from time t9 to time t10 and the sleeve thrust in FIG. 15, until the inner teeth 36a reach the back of the tooth gap adjacent to the dog rear teeth 30b1 (dog rear tooth stopper) ( 15 until time t15 in FIG. 15), the third thrust F3 is continuously applied to the high teeth 36a1 in a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36. In this way, the inner teeth 36a can be pushed into the back of the tooth gap adjacent to the dog rear teeth 30b1.

(ステップS213)ステップS212でスリーブ36のストローク位置の時間変化量が閾値以下と判定された場合(ステップS212 NO)、回転同期が起こらず、且つ高歯36a1がドグ後歯30b2の前端面と当接し且つスリーブ36のストローク位置の時間変化量が閾値を超えない場合であるので、スリーブ36の高歯36a1は磨耗していない状態(新品状態)である。この場合、制御部10は、タイマーTが所要時間T2になったか否か判定する。この判定処理は、タイマーTをリセットしてから所要時間T2が経過したか否かを判定するものである。タイマーTが所要時間T2になっていないと判定された場合(NO)、すなわちタイマーTをリセットしてから所要時間T2が経過していない場合、処理がステップS211に戻る。   (Step S213) If it is determined in Step S212 that the time variation of the stroke position of the sleeve 36 is equal to or less than the threshold value (NO in Step S212), rotation synchronization does not occur and the high teeth 36a1 are in contact with the front end face of the dog rear teeth 30b2. Since the time change amount of the stroke position of the sleeve 36 does not exceed the threshold value, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are not worn (new state). In this case, the control unit 10 determines whether or not the timer T has reached the required time T2. This determination process determines whether or not the required time T2 has elapsed since the timer T was reset. If it is determined that the timer T has not reached the required time T2 (NO), that is, if the required time T2 has not elapsed since the timer T was reset, the process returns to step S211.

(ステップS214)ステップS213でタイマーTが所要時間T2になったと判定された場合(ステップS213 YES)、すなわちタイマーTをリセットしてから所要時間T2が経過した場合、制御部10は、スリーブ36の高歯36a1に、第1の推力F1を加えるよう軸動装置40を制御する。ここで、第2の推力F2より小さい第1の推力F1を高歯36a1に加えるのは、スリーブ36の高歯36a1は磨耗していない状態(新品状態)であるから、第1の推力F1を高歯36a1に加えても、ドグ前歯30b1を乗り越える分力は発生しないからである。   (Step S214) If it is determined in Step S213 that the timer T has reached the required time T2 (YES in Step S213), that is, if the required time T2 has elapsed since the timer T was reset, the control unit 10 The axial movement device 40 is controlled to apply the first thrust F1 to the high teeth 36a1. Here, the reason why the first thrust F1 smaller than the second thrust F2 is applied to the high teeth 36a1 is that the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are not worn (new state), and therefore the first thrust F1 is applied. This is because even if it is added to the high teeth 36a1, a component force over the dog front teeth 30b1 is not generated.

(ステップS215)ステップS211と同様に、制御部10は、スリーブ36と第3クラッチリング30が回転同期したか否かを判定する。具体的には、制御部10は、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差の減少勾配Gが、勾配閾値Ga以上であるか否か判定する。回転数差の減少勾配Gが勾配閾値Ga未満の場合(NO)、処理がステップS214に戻る。一方、回転数差の減少勾配Gが勾配閾値Ga以上の場合、スリーブ36と第3クラッチリング30が回転同期したとみなせるから、処理が図13のステップS105に進む。   (Step S215) Similar to step S211, the control unit 10 determines whether or not the sleeve 36 and the third clutch ring 30 are rotationally synchronized. Specifically, the control unit 10 determines whether or not the decrease gradient G of the rotational speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30 is equal to or greater than the gradient threshold Ga. When the decrease gradient G of the rotation speed difference is less than the gradient threshold Ga (NO), the process returns to step S214. On the other hand, if the decrease gradient G of the rotational speed difference is equal to or greater than the gradient threshold Ga, it can be considered that the sleeve 36 and the third clutch ring 30 are synchronized in rotation, and therefore the process proceeds to step S105 in FIG.

このように、制御部10は、スリーブ36に加える推力をF2に増加させた後のストローク位置の時間変化量に応じて、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向にスリーブ36の内歯36a1に加える推力を変更するよう軸動装置40を制御する。これにより、ストローク位置の時間変化量が大きい場合には、内歯36a1、ドグ後歯30b2及びドグ前歯30b1の磨耗量が多いので大きな推力をスリーブ36の内歯36a1に与えることにより、内歯36a1とドグ後歯30b2またはドグ前歯30b1を係合させることができる。一方、ストローク位置の時間変化量が小さい場合には、内歯36a1、ドグ後歯30b2及びドグ前歯30b1の磨耗量が少ないので、小さな推力で内歯36a1とドグ後歯30b2及びドグ前歯30b1を係合させることができる。   As described above, the control unit 10 determines the internal teeth 36a1 of the sleeve 36 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 in accordance with the time change amount of the stroke position after increasing the thrust applied to the sleeve 36 to F2. The axial movement device 40 is controlled so as to change the thrust applied to. As a result, when the time change amount of the stroke position is large, the wear amount of the internal teeth 36a1, the dog rear teeth 30b2, and the dog front teeth 30b1 is large. Therefore, by applying a large thrust to the internal teeth 36a1 of the sleeve 36, the internal teeth 36a1. And the dog rear teeth 30b2 or the dog front teeth 30b1 can be engaged with each other. On the other hand, when the time change amount of the stroke position is small, the wear amount of the inner teeth 36a1, the dog rear teeth 30b2 and the dog front teeth 30b1 is small, so that the inner teeth 36a1, the dog rear teeth 30b2 and the dog front teeth 30b1 are engaged with a small thrust. Can be combined.

具体的には、制御部10は、スリーブ36に加える推力を増加させた後のストローク位置の時間変化量が予め決められた閾値未満の場合(ステップS212 NO)、第1の推力F1をスリーブ36の周方向に対して垂直方向にスリーブ36の高歯36a1に加えるよう軸動装置40を制御する。ストローク位置の時間変化量が閾値未満の場合、スリーブ36の高歯36a1は磨耗していない状態(新品状態)であるから、第1の推力F1でも、高歯36a1とドグ前歯30b1の側面との接触時の衝撃力で高歯36a1がドグ前歯30b1を乗り越えないので、高歯36a1とドグ前歯30b1を係合させることができる。   Specifically, when the time change amount of the stroke position after increasing the thrust applied to the sleeve 36 is less than a predetermined threshold (NO in step S212), the control unit 10 uses the first thrust F1 as the sleeve 36. The axial movement device 40 is controlled to be applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 in a direction perpendicular to the circumferential direction. When the time change amount of the stroke position is less than the threshold value, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are not worn (new state), so even with the first thrust F1, the high teeth 36a1 and the side surfaces of the dog front teeth 30b1 Since the high teeth 36a1 do not get over the dog front teeth 30b1 due to the impact force at the time of contact, the high teeth 36a1 and the dog front teeth 30b1 can be engaged.

一方、制御部10は、スリーブ36に加える推力をF2に増加させた後のストローク位置の時間変化量が予め決められた閾値を越える場合(ステップS212 YES)、ステップS207〜S208に示すように、制御部10は、所要時間T1から所定の時間Taを差分した時間が経過する時までの間は、第1の推力F1をスリーブ36の周方向に対して垂直方向にスリーブ36の高歯36a1に加えるよう軸動装置40を制御する。そして、ステップS209〜S210に示すように、制御部10は、所要時間T1から所定の時間Taを差分した時間が経過した時から所要時間T1が経過する時までの間、スリーブ36の周方向に対して垂直方向に第2の推力F2を高歯36a1に加えるよう軸動装置40を制御する。これにより、ストローク位置の時間変化量が閾値を越える場合、スリーブ36の高歯36a1は磨耗している状態であるから、高歯36a1に第2の推力F2をかけることにより、高歯36a1とドグ前歯30b1の側面との接触時の衝撃力で高歯36a1がドグ前歯30b1を乗り越えないので、高歯36a1とドグ前歯30b1を係合させることができる。   On the other hand, when the time change amount of the stroke position after increasing the thrust applied to the sleeve 36 to F2 exceeds a predetermined threshold value (YES in step S212), the control unit 10, as shown in steps S207 to S208, The controller 10 applies the first thrust F1 to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 until the time obtained by subtracting the predetermined time Ta from the required time T1 elapses. The axial movement device 40 is controlled to be added. Then, as shown in steps S209 to S210, the control unit 10 moves the sleeve 36 in the circumferential direction from the time when the predetermined time Ta is subtracted from the required time T1 until the time when the required time T1 elapses. On the other hand, the axial movement device 40 is controlled so that the second thrust F2 is applied to the high teeth 36a1 in the vertical direction. As a result, when the amount of time change in the stroke position exceeds the threshold value, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 are in a worn state. Therefore, by applying the second thrust F2 to the high teeth 36a1, the high teeth 36a1 and the dog Since the high teeth 36a1 do not get over the dog front teeth 30b1 due to the impact force at the time of contact with the side surface of the front teeth 30b1, the high teeth 36a1 and the dog front teeth 30b1 can be engaged.

なお、本実施形態では、スリーブ36と第3クラッチリング30が回転同期したか否かの判定は、スリーブ36と第3クラッチリング30との回転数差の減少勾配を用いて行われたが、これに限ったものではない。スリーブ36と第3クラッチリング30が回転同期したか否かの判定は、ストローク位置センサ38によって検出されたストローク位置を用いて行われてもよい。ここで、ストローク位置センサ38は、スリーブ36の高歯36a1の入力シャフト24または出力シャフト42の軸方向の位置であるストローク位置を検出する。   In the present embodiment, whether or not the sleeve 36 and the third clutch ring 30 are synchronized with each other is determined using a decreasing gradient of the rotational speed difference between the sleeve 36 and the third clutch ring 30. It is not limited to this. The determination as to whether the sleeve 36 and the third clutch ring 30 are rotationally synchronized may be performed using the stroke position detected by the stroke position sensor 38. Here, the stroke position sensor 38 detects a stroke position, which is the position in the axial direction of the input shaft 24 or the output shaft 42 of the high teeth 36a1 of the sleeve 36.

以上、本実施形態に係るドグクラッチ制御システムにおいて、制御部10は、ドグ後歯30b2の端面に沿ってスリーブ36の内歯36aが第3クラッチリング30の周方向に移動していくときに、歯溝30b8、30b10から離れたタイミングと、相対速度dvと歯溝間の間隔Ldogとを用いて決まる次の歯溝に対向する位置まで到達するまでの所要時間とに応じたタイミングで、スリーブ36の周方向に対して垂直な方向にスリーブ36に加える推力を第1の推力F1から第2の推力F2に増加させるよう軸動装置40を制御する。   As described above, in the dog clutch control system according to the present embodiment, the control unit 10 detects the tooth when the inner teeth 36a of the sleeve 36 move in the circumferential direction of the third clutch ring 30 along the end surface of the dog rear teeth 30b2. The sleeve 36 has a timing according to the timing away from the grooves 30b8 and 30b10 and the time required to reach the position facing the next tooth space determined using the relative speed dv and the space Ldog between the tooth spaces. The axial movement device 40 is controlled so that the thrust applied to the sleeve 36 in the direction perpendicular to the circumferential direction is increased from the first thrust F1 to the second thrust F2.

これにより、スリーブ36の内歯36aが第3クラッチリング30の歯溝30b8、30b10に対向する位置にあるときスリーブ36の周方向に対して垂直な方向にスリーブ36に加える推力が増加するので、スリーブ36の内歯36aが歯溝30b8、30b10に挿入する可能性が上昇する。そのため、平均的に変速に要する時間を短縮することができる。   As a result, when the inner teeth 36a of the sleeve 36 are at positions facing the tooth grooves 30b8 and 30b10 of the third clutch ring 30, the thrust applied to the sleeve 36 in the direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve 36 increases. The possibility that the inner teeth 36a of the sleeve 36 are inserted into the tooth spaces 30b8 and 30b10 is increased. Therefore, it is possible to shorten the time required for shifting on average.

なお、本実施形態では、離隔検出部の一例として、ストローク位置センサ38について説明したが、離隔検出部は、ストローク位置センサ38だけに限ったものではない。図15のC1、C2及びC3に示すように、スリーブ回転数は、スリーブ36の内歯36aの先端が歯溝30b8、30b10に一旦入って抜けるときに、単位時間あたりに急減する量が大きい。よって、離隔検出部は、インプット回転数検出センサ39であってもよく、インプット回転数検出センサ39は、スリーブ回転数の単位時間あたりの変化量から、スリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2に隣接する歯溝30b8、30b10から離れることを検出することができる。また、離隔検出部は、アウトプット回転数検出センサ49でもよく、アウトプット回転数検出センサ49は、スリーブ回転数の単位時間あたりの変化量から、スリーブ36の内歯36aがドグ後歯30b2に隣接する歯溝30b8、30b10から離れることを検出することができる。   In the present embodiment, the stroke position sensor 38 has been described as an example of the separation detection unit. However, the separation detection unit is not limited to the stroke position sensor 38 alone. As shown in C1, C2, and C3 in FIG. 15, the sleeve rotation speed has a large amount that rapidly decreases per unit time when the tip of the inner teeth 36a of the sleeve 36 once enters and exits the tooth grooves 30b8 and 30b10. Therefore, the separation detection unit may be the input rotation speed detection sensor 39. The input rotation speed detection sensor 39 determines that the internal teeth 36a of the sleeve 36 are the dog rear teeth 30b2 based on the amount of change in the sleeve rotation speed per unit time. It is possible to detect the separation from the tooth spaces 30b8 and 30b10 adjacent to. Further, the separation detection unit may be an output rotation speed detection sensor 49. The output rotation speed detection sensor 49 determines that the inner teeth 36a of the sleeve 36 are changed from the change amount of the sleeve rotation speed per unit time to the dog rear teeth 30b2. It is possible to detect a separation from the adjacent tooth gaps 30b8 and 30b10.

また、本実施形態では、制御部10は、スリーブ36に加える推力をF2に増加させた後のストローク位置の時間変化量によらず、次の機会に与える第2の推力F2を一定としたが、これに限ったものではなく、ストローク位置の時間変化量に応じて、第2の推力F2を変更してもよい。例えば、制御部10は、スリーブ36に加える推力をF2に増加させた後のストローク位置の時間変化量に応じて、所要時間T1から所定の時間Taを差分した時間(T1−Ta)が経過した時から所要時間T1が経過する時までの間に、第3クラッチリング30の周方向に対して垂直方向にスリーブ36の高歯36a1に加える第2の推力F2を変更するよう軸動装置40を制御してもよい。具体的には、制御部10は、ストローク位置の時間変化量が大きくなるほど、第2の推力F2が大きくなるよう軸動装置40を制御してもよい。ストローク位置の時間変化量が大きくなるほど磨耗幅が大きくなることが想定されるが、ストローク位置の時間変化量が大きく推力F2が大きくなるので、磨耗幅が大きくなっても、スリーブ36の高歯36a1が、ドグ後歯30b2の間の歯溝30b8またはドグ後歯30b1とドグ後歯30b2の間の歯溝30b10に嵌合する確率を維持することができる。   In the present embodiment, the control unit 10 keeps the second thrust F2 to be given to the next opportunity constant regardless of the amount of time change in the stroke position after increasing the thrust applied to the sleeve 36 to F2. However, the second thrust F2 may be changed according to the amount of time change in the stroke position. For example, the control unit 10 has passed the time (T1-Ta) obtained by subtracting the predetermined time Ta from the required time T1 in accordance with the time change amount of the stroke position after increasing the thrust applied to the sleeve 36 to F2. The axial drive device 40 is changed so that the second thrust F2 applied to the high teeth 36a1 of the sleeve 36 is changed in a direction perpendicular to the circumferential direction of the third clutch ring 30 from the time until the time T1 elapses. You may control. Specifically, the control unit 10 may control the axial movement device 40 such that the second thrust F2 increases as the amount of time change in the stroke position increases. It is assumed that the wear width increases as the time change amount of the stroke position increases. However, since the time change amount of the stroke position increases and the thrust F2 increases, the high teeth 36a1 of the sleeve 36 even if the wear width increases. However, it is possible to maintain the probability of fitting into the tooth gap 30b8 between the dog rear teeth 30b2 or the tooth gap 30b10 between the dog rear teeth 30b1 and the dog rear teeth 30b2.

なお、発明は、上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。   The invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within the scope not departing from the gist.

10・・・制御部、13・・・自動変速機(ドグクラッチ制御システム)、22・・・ハウジング、24・・・入力軸・回転軸(入力シャフト)、30・・・クラッチリング・ドグクラッチ変速機構(第3クラッチリング)、30a・・ドグクラッチ部(第3ドグクラッチ部)、30b1・・・クラッチ前歯、30b2・・・クラッチ後歯、30b3・・・面取り部(クラッチ前歯の面取部)、30b6・・・端面(クラッチ後歯の前端面)、30b8、30b10・・・歯溝、32・・・ドグクラッチ変速機構(第4クラッチリング)、34・・・クラッチハブ・ドグクラッチ変速機構、36・・・スリーブ・ドグクラッチ変速機構、36a・・・スプライン(内歯)、36a1・・・高歯、36a2・・・低歯、36a5・・・歯溝(スプラインの歯溝)、38・・・ストローク位置センサ(離隔検出部)、39・・・インプット回転数検出センサ、40・・・軸動装置、40a・・・シフトフォーク、40b・・・フォークシャフト、42・・・出力軸(出力シャフト)、49・・・アウトプット回転数検出センサ、58・・・シフトディテント機構、60・・・位置決め凹部、60SL・・・左停止位置決め凹部、60SR・・・右停止位置決め凹部、61a,61b・・・傾斜面、62・・・ロック部材、70・・・傾斜面の端縁(頂部)、80・・・相対速度検出部、101・・・入力部、102・・・記憶部、103・・・出力部、104・・・CPU、FE・・・前端面(ドグクラッチ部の前端面)、RE・・・後端位置、SCL・・・軸線(回転軸線)、t・・・所定量。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Control part, 13 ... Automatic transmission (dog clutch control system), 22 ... Housing, 24 ... Input shaft / rotating shaft (input shaft), 30 ... Clutch ring / dog clutch transmission mechanism (3rd clutch ring), 30a .. dog clutch part (3rd dog clutch part), 30b1 ... clutch front teeth, 30b2 ... clutch rear teeth, 30b3 ... chamfered parts (chamfered parts of clutch front teeth), 30b6 ... End face (front end face of clutch rear teeth), 30b8, 30b10 ... tooth gap, 32 ... dog clutch transmission mechanism (fourth clutch ring), 34 ... clutch hub / dog clutch transmission mechanism, 36,.・ Sleeve / Dog clutch speed change mechanism, 36a... Spline (inner teeth), 36a1... High teeth, 36a2... Low teeth, 36a5. Line tooth gap), 38... Stroke position sensor (separation detector), 39... Input rotational speed detection sensor, 40... Axial movement device, 40 a. 42 ... Output shaft (output shaft), 49 ... Output rotation speed detection sensor, 58 ... Shift detent mechanism, 60 ... Positioning recess, 60SL ... Left stop positioning recess, 60SR ...・ Right stop positioning recess, 61a, 61b ... inclined surface, 62 ... lock member, 70 ... end edge (top) of inclined surface, 80 ... relative speed detector, 101 ... input unit , 102 ... Storage unit, 103 ... Output unit, 104 ... CPU, FE ... Front end face (front end face of dog clutch part), RE ... Rear end position, SCL ... Axis (rotation) Axis), t ... A predetermined amount.

Claims (5)

エンジンが出力するエンジントルクが伝達される駆動軸にクラッチを介して回転連結可能であるか、または出力ギアを介してデファレンシャル装置と連結されるシャフトと、
前記シャフトに固定されたクラッチハブと、
内周に内歯が形成され、前記内歯で前記クラッチハブに対する相対回転が規制され、前記シャフトの軸方向に移動可能に前記シャフトに支持されたスリーブと、
前記クラッチハブに隣接して前記シャフトに相対回転自在且つ前記軸方向に相対移動不能に設けられ、外周にドグ後歯と前記ドグ後歯より歯丈が高く且つ前記スリーブに対向する端面が前記ドグ後歯の前記スリーブに対向する端面より前記スリーブ側に設けられたドグ前歯とが形成されたクラッチリングと、
前記スリーブを前記シャフトの軸方向へ移動させる軸動装置と、
前記スリーブと前記クラッチリングの相対速度を検出する相対速度検出部と、
前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯に隣接する歯溝から離れることを検出する離隔検出部と、
前記ドグ後歯の端面に沿って前記スリーブの前記内歯が前記クラッチリングの周方向に移動していくときに、前記歯溝から離れたタイミングと、前記相対速度と前記歯溝間の間隔とを用いて決まる次の歯溝に対向する位置まで到達するまでの所要時間とに応じたタイミングで、前記スリーブの周方向に対して垂直な方向に前記スリーブに加える推力を第1の推力から第2の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御する制御部と、
を備えるドグクラッチ制御システム。
A shaft that can be rotationally connected via a clutch to a drive shaft to which engine torque output by the engine is transmitted, or a shaft that is connected to a differential device via an output gear;
A clutch hub fixed to the shaft;
Inner teeth are formed on the inner periphery, relative rotation to the clutch hub is restricted by the inner teeth, and a sleeve supported by the shaft so as to be movable in the axial direction of the shaft;
Adjacent to the clutch hub, the shaft is relatively rotatable with respect to the shaft and is not relatively movable in the axial direction, and has a dog rear tooth and a tooth height higher than the dog rear tooth on the outer periphery, and an end face facing the sleeve A clutch ring formed with dog front teeth provided on the sleeve side from an end surface of the rear teeth facing the sleeve;
An axial movement device for moving the sleeve in the axial direction of the shaft;
A relative speed detector for detecting a relative speed of the sleeve and the clutch ring;
A separation detecting unit for detecting that the internal teeth of the sleeve are separated from a tooth gap adjacent to the dog rear teeth;
When the inner teeth of the sleeve move in the circumferential direction of the clutch ring along the end surface of the dog rear teeth, the timing at which they are separated from the tooth grooves, the relative speed, and the interval between the tooth grooves The thrust applied to the sleeve in the direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve is changed from the first thrust to the first thrust at a timing according to the time required to reach the position facing the next tooth gap determined using A control unit for controlling the axial movement device to increase the thrust to 2;
A dog clutch control system comprising:
前記制御部は、前記所要時間から所定の時間を差分した時間が経過した時から前記所要時間が経過する時までの間、前記クラッチリングの周方向に対して垂直方向に前記スリーブに加える推力を前記第1の推力から前記第2の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御する
請求項1に記載のドグクラッチ制御システム。
The control unit applies a thrust force applied to the sleeve in a direction perpendicular to a circumferential direction of the clutch ring from when a time obtained by subtracting a predetermined time from the required time elapses to when the required time elapses. The dog clutch control system according to claim 1, wherein the axial movement device is controlled so as to increase from the first thrust to the second thrust.
前記制御部は、前記スリーブの前記内歯を前記ドグ後歯に近づけていったときに前記スリーブの前記内歯が前記ドグ後歯の前記端面に最初に当接した場合、前記相対速度と前記内歯の周方向の磨耗幅とを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最短時間から、前記相対速度と前記歯溝間の間隔とを用いて次の歯溝に対向する位置まで到達する最長時間まで、前記クラッチリングの周方向に対して垂直方向に前記スリーブに加える推力を前記第1の推力から前記第2の推力に増加させるよう前記軸動装置を制御する
請求項1または2に記載のドグクラッチ制御システム。
When the inner teeth of the sleeve first contact the end face of the dog rear teeth when the inner teeth of the sleeve are brought closer to the dog rear teeth, From the shortest time to reach the position facing the next tooth groove using the circumferential wear width of the inner teeth, to the position facing the next tooth groove using the relative speed and the interval between the tooth grooves. 2. The shaft driving device is controlled so that a thrust applied to the sleeve in a direction perpendicular to a circumferential direction of the clutch ring is increased from the first thrust to the second thrust until the longest time to reach. The dog clutch control system according to 2.
前記制御部は、前記スリーブの回転数と前記クラッチリングの回転数とを用いて、前記スリーブと前記クラッチリングが回転同期したか否かを判定し、前記回転同期したと判定した場合、前記第2の推力以上の第3の推力を前記スリーブに加えるよう前記軸動装置を制御する
請求項1から3のいずれか一項に記載のドグクラッチ制御システム。
The control unit determines whether the sleeve and the clutch ring are synchronized with each other using the rotational speed of the sleeve and the rotational speed of the clutch ring. The dog clutch control system according to any one of claims 1 to 3, wherein the axial movement device is controlled to apply a third thrust greater than a thrust of 2 to the sleeve.
前記スリーブの前記シャフトの軸方向の位置であるストローク位置を検出するストローク位置センサを更に備え、
前記制御部は、前記スリーブに加える推力を前記第2の推力に増加させた後の前記ストローク位置の時間変化量に応じて、前記スリーブの周方向に対して垂直な方向に前記スリーブに加える推力を変更するよう前記軸動装置を制御する
請求項1から4のいずれか一項に記載のドグクラッチ制御システム。
A stroke position sensor that detects a stroke position that is an axial position of the shaft of the sleeve;
The control unit applies the thrust to the sleeve in a direction perpendicular to the circumferential direction of the sleeve in accordance with a time change amount of the stroke position after increasing the thrust applied to the sleeve to the second thrust. The dog clutch control system according to any one of claims 1 to 4, wherein the axial movement device is controlled so as to be changed.
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