專利名稱：車輛用多級(jí)變速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于牽引車等車輛的多級(jí)變速器。
由于牽引拖車的牽引車等車輛在牽引時(shí)和不做牽引時(shí)的車輛總重量差別很大，所以，為了提高行駛性能，通常在主變速器的輸入側(cè)設(shè)置有高低速轉(zhuǎn)換用的分離器(參照特開平8-159258號(hào)公報(bào))。但是，現(xiàn)有的分離器只有高速和低速兩個(gè)位置，且必須在其中的一個(gè)位置。
這樣，就會(huì)產(chǎn)生下述問題。也就是說，在長距離駕駛過程中，不少駕駛員將車內(nèi)空調(diào)打開而作臨時(shí)休息。這種狀況下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于空轉(zhuǎn)停車狀態(tài)，通過分離器，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力被傳遞給主變速器的中間軸，所以安裝在中間軸上的中間齒輪與安裝在主變速軸上的主齒輪始終處于嚙合回轉(zhuǎn)的狀態(tài)中，存在有因齒輪碰撞而產(chǎn)生撞擊音的問題。這種碰撞音是形成車內(nèi)噪音的重要原因。
作為一種對(duì)策，有人考慮了附加雙片齒輪改變離合器的阻尼特性等方式，但是無論哪種方式，始終未改變向中間軸傳遞動(dòng)力，所以不是根本上解決問題的方法，此外，還會(huì)產(chǎn)生變速器長度加大，搭載性能惡化的問題。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種車輛用多級(jí)變速器，其是在輸入側(cè)具有高低速轉(zhuǎn)換用分離器，其特征在于上述分離器內(nèi)設(shè)置有中立位置。
記述的發(fā)明，其特征在于設(shè)置了分離器控制裝置；通過該分離器控制裝置，在所定條件成立的前提下，在進(jìn)行使上述分離器處于中立位置的變速操作的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)使該分離器每隔一定的時(shí)間間隔，以規(guī)定的時(shí)間完成向中立位置以外位置移動(dòng)的變速操作。
記述的車輛用多級(jí)變速器，其特征在于上述分離器控制裝置，根據(jù)油溫可以確定上述時(shí)間間隔或者向上述中立以外的位置的一次變速時(shí)間中的至少一項(xiàng)時(shí)間。
記述的車輛用多級(jí)變速器，其特征在于具有被上述分離器驅(qū)動(dòng)的中間軸；上述分離器控制裝置根據(jù)上述中間軸轉(zhuǎn)速下降狀況推定上述油溫。
本發(fā)明中，在輸入側(cè)具有高低速轉(zhuǎn)換用分離器(スプリッタ)的車輛用多級(jí)變速器中，上述分離器內(nèi)設(shè)置有中立位置(ニヱ-トラルポジション)。
這樣，由于動(dòng)力能被分離器切斷，所以消除了分、中間軸(カゥンタシャフト)的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠防止齒牙間的碰撞及撞擊音的發(fā)生。
理想的方法是，設(shè)置分離器控制裝置，在所定條件成立的情況下，進(jìn)行上述分離器移至中立位置操作的同時(shí)，使該分離器在每隔所定的時(shí)間間隔僅以規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行移動(dòng)至中立位置以外位置操作。
上述分離器控制根據(jù)油溫至少可以確定上述時(shí)間間隔或者向上述中立位置以外位置移動(dòng)的一次變速時(shí)間中的一項(xiàng)時(shí)間。
上述分離器中具有被驅(qū)動(dòng)的中間軸；上述分離器控制裝置根據(jù)上述中間軸轉(zhuǎn)速下降狀況推定上述油溫。
本發(fā)明具有如下良好效果1．能夠防止因齒輪輪齒碰撞而引起的碰擊音。
2．能夠確保潤滑和可靠性。
3．能最大限度的確保潤滑性能和靜音性的平衡。
附圖的簡要說明

圖1是多級(jí)變速器的轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)簡圖。
圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是分離操縱器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是分離操縱器的動(dòng)作矩陣。
圖5是油溫推定圖。
圖6是分離器基本控制過程的流程圖。
圖7是時(shí)間間隔等確定過程的流程圖。
下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明適用的實(shí)施形態(tài)。
圖2表示了適用于本發(fā)明的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。如圖所示，多級(jí)變速器(多級(jí)變速箱)3通過離合器2安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)1(本例中是柴油發(fā)動(dòng)機(jī))上，該變速器3的輸出軸4(見圖1)與驅(qū)動(dòng)軸5相連，從而驅(qū)動(dòng)后輪車軸(圖中未示)。發(fā)動(dòng)機(jī)1由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)6進(jìn)行電子控制。也就是說，ECU6通過發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)傳感器7和加速踏板張開度傳感器8的輸出信號(hào)讀取當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，并主要根據(jù)所讀取信息，控制燃料噴射泵1a，控制燃料噴射時(shí)間及噴射量。
這里，離合器2和變速器3也可以通過變速箱控制單元(TMCU)9自動(dòng)進(jìn)行操作。ECU6和TMCU9相互之間用總線電纜等連接，可相互聯(lián)系。
離合器2是機(jī)械摩擦式離合器，通過離合器操縱器10進(jìn)行自動(dòng)開合，也可以通過離合器踏板11人工操作。這就是所謂的可選擇式自動(dòng)離合器。離合器操縱器10由氣動(dòng)操作，具體說，是根據(jù)由TMCU9控制的電磁閥單元12的轉(zhuǎn)換動(dòng)作控制壓力氣體的供給和排放，從而實(shí)現(xiàn)離合器2的自動(dòng)開合。另一方面，離合器操縱器10內(nèi)部設(shè)有油壓閥，當(dāng)離合器踏板11被踏下或松開時(shí)，由主油缸13供給或排出壓力油，通過該油壓，油壓閥作開、合動(dòng)作，從而向離合器操縱器10進(jìn)行壓力氣體的供給和排放，實(shí)現(xiàn)離合器2人工操作的斷開和連接。當(dāng)離合器2的自動(dòng)操作和人工操作發(fā)生干涉時(shí)，人工操作優(yōu)先。
TMCU9分別與檢測離合器行程的離合器行程傳感器14和檢測離合器踏板11的踏下行程的離合器行程傳感器16相連接。
變速器3基本上是常嚙合式的結(jié)構(gòu)，其輸入側(cè)具有分離齒輪段17，輸出側(cè)具有量程選擇齒輪段19；在該量程段19和分離齒輪段17之間具有主齒輪段18；傳遞到變速器3的輸入軸15(見圖1)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力依次經(jīng)分離齒輪段17、主齒輪段18和量程選擇齒輪段19傳遞給輸出軸4。分離齒輪段17可作為輸入側(cè)副變速機(jī)的同時(shí)，也構(gòu)成本發(fā)明中的分離器。量程選擇齒輪段19構(gòu)成輸出側(cè)的分離器，主齒輪段18構(gòu)成變速器3的主變速器。
在變速器3中，分離齒輪段17、主齒輪段18、量程選擇齒輪段19分別具有自動(dòng)變速操作的分離操作器20、主操作器21和量程操作器22。上述這些操作器與離合器操作器10一樣由氣壓驅(qū)動(dòng)，并由TMCU9控制。該TMCU9與所設(shè)置的用于檢測各齒輪段17、18、19當(dāng)前位置的分離齒輪位置傳感器23、主齒輪位置傳感器24、量程選擇齒輪位置傳感器25相連接。TMCU9與設(shè)置于變速器3的主中間軸轉(zhuǎn)速傳感器26、主軸轉(zhuǎn)速傳感器27、輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器28相連接。
離合器2的開合控制以及變速器3的變速控制主要根據(jù)駕駛室內(nèi)變速操縱桿裝置29發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行的。也就是說，駕駛?cè)藛T將變速操縱桿裝置29的變速操縱桿29a置于所定檔的相應(yīng)位置時(shí)，與之相對(duì)應(yīng)的變速指示信號(hào)被送往TMCU9；TMCU9根據(jù)上述信號(hào)使離合器操作器10、分離操作器20、主操作器21以及量程操作器22作相應(yīng)的動(dòng)作，以完成一系列的變速操作。然后，TMCU9通過顯示器31顯示當(dāng)前移動(dòng)的位置。
此外，與TMCU9還連接有停車制動(dòng)開關(guān)及PTO開關(guān)等，始終可以知道車輛的行駛、使用等狀態(tài)。
圖1表示了變速器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。如圖所示，變速器箱體3a內(nèi)設(shè)置有輸入軸15、主中間軸32(本發(fā)明中作為中間軸)、主軸33、量程選擇中間軸34以及輸出軸4。輸入軸15、主軸33以及輸出軸4同軸配置；主中間軸32與量程選擇中間軸34同軸配置在上述輸入軸15等的下方且與其平行。
輸入軸15設(shè)置在變速器的前端側(cè)(圖中左前側(cè))，并由變速箱3a軸支承。該輸入軸15的最前端與離合器2的輸出側(cè)相連，其后端部以收容狀態(tài)軸支承著主軸33的前端部。該主軸33的后端部也以收容狀態(tài)軸支承著輸出軸4的前端部。該輸出軸4的后端部被變速箱3a支承。主中間軸32及量程選擇中間軸34分別獨(dú)立地被變速箱3a。該變速箱3a內(nèi)貯留有變速箱油，其油面用H表示。量程選擇中間軸34后端部處設(shè)置有油泵35，用于循環(huán)驅(qū)動(dòng)變速箱油。
輸入軸15上可回轉(zhuǎn)地安裝有分離高速側(cè)齒輪SH。主軸33上從前向后依次可回轉(zhuǎn)地安裝有主齒輪M4、M3、M2、M1、RR。除了MR以外，齒輪SH、M4、M3、M2、M1分別與主中間軸32上固定設(shè)置的中間齒輪CH、C4、C3、C2、C1始終處于嚙合狀態(tài)。齒輪MR與反轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)齒輪IR始終嚙合，該反轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)齒輪IR與固定安裝在主中間軸32上的中間齒輪CR始終嚙合。
主軸33的后端部固定安裝有主齒輪MRH，在輸出軸4上可回轉(zhuǎn)地安裝有量程選擇齒輪RL。上述齒輪MRH、RL分別與固定安裝在量程選擇中間軸34上的量程選擇中間齒輪RCH、RCL始終嚙合。
在輸入軸15、主軸33以及輸出軸4上安裝的各齒輪SH、M4等上，整體地設(shè)置有花鍵36，用于選擇上述各齒輪；且為了使上述花鍵36前后或后部分別相鄰接，分別設(shè)置了第1～第5花鍵37～41。第1花鍵37設(shè)置在輸入軸15后端部并與其成一體，第2、第3花鍵38、39與主軸33成一體設(shè)置，第4花鍵軸40安裝在主軸的后端部并可自由回轉(zhuǎn)，第5花鍵41設(shè)置在輸出軸4上，并與其成一體。并且設(shè)置有分別與第1～第5花鍵37～41卡合的第1～第5花鍵套42～45，其可前后滑動(dòng)。第1～第5花鍵套42～46如圖中箭頭所示，由于滑動(dòng)與鄰接的齒輪側(cè)花鍵36卡合或脫開，從而使第1～第5花鍵37～41與齒輪側(cè)花鍵36連接或分離。
設(shè)置與第1～第5花鍵套42～46卡合的第1～第5撥桿47～51，第1撥桿47與上述分離操縱器20相連接，第2～第4撥桿48～50分別與上述主操縱器21相連接，第5撥桿51與上述量程操縱器22相連接。
這樣，變速器3形成通過各操縱器能進(jìn)行自動(dòng)變速的常嚙合式結(jié)構(gòu)，通過移動(dòng)合適的第1～第5花鍵套42～46，而連接各個(gè)花鍵，各操縱器能選擇任意齒輪。并且，在通常情況下，在各花鍵部位處，通過圖中未視的同步機(jī)構(gòu)，使連接時(shí)達(dá)到同步動(dòng)作。這里，分離齒輪段的高速(HIGH)與低速(LOW)上分別有前進(jìn)8檔(共16檔)，后退1檔可供選擇。
如圖所示，從主齒輪M4以及中間齒輪C4往前部分是分離齒輪段17，從主齒輪M4以及中間齒輪C4起到MR、中間齒輪CR以及反轉(zhuǎn)空轉(zhuǎn)齒輪IR的部分是主齒輪段18，從主齒輪MRH以及量程選擇齒輪RCH向后的部分是量程選擇齒輪段19。主齒輪M4以及中間齒輪C4兼用做分離齒輪段17的低速側(cè)和主齒輪段18的7或8速齒輪。
尤其是分離齒輪段17，通過第1撥桿47向前方移動(dòng)第1花鍵套42，則處于高速位置，使該花鍵套42向后方移動(dòng)則處于低速位置；如果移動(dòng)到中間時(shí)，則處于中間(N)位置。在處于中間(N)位置上時(shí)，由于第1花鍵套42僅處于第1花鍵37的位置上，所以與前后相鄰的花鍵36都不嚙合。現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中沒有這種中立位置，必須在高、低兩檔中二者擇一。
通過設(shè)置上述中立位置，可以防止產(chǎn)生前面提到的撞擊音。也就是說，車輛處于空轉(zhuǎn)停車狀態(tài)時(shí)，離合器2接合，主齒輪18在中立位置處。這時(shí)，當(dāng)分離齒輪段17被移動(dòng)到高速一側(cè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力通過輸入軸15、第1花鍵37、第1花鍵套42、高速分離齒輪SH的花鍵36、高速分離齒輪SH、中間齒輪CH傳遞給主中間軸32。這樣固定設(shè)置的中間齒輪C4、C3、C2、C1、CR和主軸33上安裝的可自由回轉(zhuǎn)的主齒輪M4、M3、M2、M1、MR、反轉(zhuǎn)中間輪IR相嚙合而轉(zhuǎn)動(dòng)，由于齒牙碰撞而產(chǎn)生了撞擊音。
另一方面，當(dāng)分離齒輪段17被移至低速側(cè)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力經(jīng)輸入軸15、第1花鍵37、第1花鍵套42、主齒輪M4的花鍵36、主齒輪M4、中間齒輪C4傳遞給主中間齒輪32。這樣，由于上述各齒輪組回轉(zhuǎn)嚙合而產(chǎn)生齒牙碰撞也發(fā)出撞擊音。
但是，當(dāng)分離齒輪段17處于中立位置時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力到輸入軸15就不往下傳遞了，即回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)只傳遞到輸入軸15、第1花鍵37以及第1花鍵套42，這樣，就防止了上述各齒輪的回轉(zhuǎn)，也就防止了因齒輪碰撞而產(chǎn)生的撞擊音。
能夠?qū)崿F(xiàn)上述中立位置操作的分離操縱器20的結(jié)構(gòu)如圖3所示。在變速箱殼體3a內(nèi)部形成有柱腔52，該柱腔52內(nèi)收容有第1活塞53及第2活塞54，從而將柱腔52分隔為三個(gè)柱腔52N、52L、52H。各該柱腔52N、52L、52H分別與變速箱殼體3a內(nèi)形成的壓縮空氣氣道53N、53L、53H相連接；各該氣口又分別通過電磁閥54N、54L、54H與壓力氣罐55相連。在上述第2活塞54與推桿56裝配在一起并可前后滑動(dòng)(圖中的左側(cè)為滑動(dòng)的前方)，該推桿56上固定安裝有與上述第1花鍵套42相卡合的第1撥桿47。
這樣，第1撥桿47通過第1及第2活塞53、54可實(shí)現(xiàn)前后三階段移動(dòng)，從而使第1花鍵套42能夠分別定位于中間(N)、高速(H)、低速(L)的三個(gè)位置上。
為了檢測出上述各個(gè)位置，于推桿56附帶設(shè)有由定位滾珠式開關(guān)組成的位置傳感器58N、58L、58H，而推桿56上只在一處設(shè)有定位槽59。只有當(dāng)定位滾珠進(jìn)入定位槽59時(shí)，位置傳感器接通(ON)，這樣就能有選擇地檢測各位置。各該位置傳感器58N等和上述各電磁閥54N等都與TMCU9相連接。
各個(gè)位置與各電磁閥54N等以及各位置傳感器58N等的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖4所示。假定現(xiàn)在當(dāng)選擇高速位置時(shí)，只有電磁閥54接通(ON)，而其余的電磁閥54L、54N處于斷開位置(OFF)。通過接通的電磁閥可以供給壓力氣罐55的壓力氣體，而未接通的電磁閥不供給壓力氣體，相應(yīng)的柱腔與大氣連通。在這種組合狀態(tài)下，只有柱腔52H被供給壓力氣體，活塞53、54同時(shí)向最前端移動(dòng)，分離齒輪段17被移動(dòng)至高速位置。
如果選擇低速位置，只有電磁閥54L接通，第1活塞53向最前端移動(dòng)，第2活塞54向最后端方向移動(dòng)。這樣，使分離齒輪段17被移動(dòng)至低速位置。
當(dāng)選擇中立位置時(shí)，電磁閥54H、54N同時(shí)接通，電磁閥54L斷開。這樣，第1活塞53和第2活塞54向相互靠近的方向移動(dòng)，當(dāng)?shù)?活塞53移動(dòng)至活塞檔肩端面60時(shí)停止移動(dòng)，而第2活塞54磁到第1活塞53時(shí)停止移動(dòng)。這時(shí)，兩活塞基本位于柱腔54的中立位置上，分離齒輪段17就能夠移動(dòng)至中立位置上。
但是，如果分離齒輪段17長時(shí)間位于中立位置時(shí)，會(huì)發(fā)生如下問題。即如圖1所示，在變速器3中所有軸的支承部都設(shè)有軸承，這些軸承都是由被中間齒輪C4等濺起的油或油泵35供給的油進(jìn)行潤滑的。
但是當(dāng)分離齒輪段17處于中立位置時(shí)，由于主中間輪軸32未被驅(qū)動(dòng)而不回轉(zhuǎn)，則潤滑油的回轉(zhuǎn)飛濺或油泵35的供油驅(qū)動(dòng)停止，會(huì)導(dǎo)致軸承的潤滑不良。
當(dāng)停車空轉(zhuǎn)即分離齒輪段17處于中立位置時(shí)，實(shí)際上只有輸入軸15回轉(zhuǎn)。這樣，其它軸支承部的潤滑不良問題并不存在，但是輸入軸15的支承部存在有潤滑不良的危險(xiǎn)。具體地講，如圖1所示的軸承61A、61B、61C存在有由于沒有被潤滑而發(fā)生摩損，甚至燒蝕的危險(xiǎn)。
因此，分離每隔規(guī)定的時(shí)間間隔僅在規(guī)定操作時(shí)間內(nèi)分離齒輪段17從中立位置移動(dòng)向其它位置，這樣，使主中齒輪軸32產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行軸承的潤滑。
下面具體說明上述內(nèi)容。圖6表示了有關(guān)變速操作基本控制的內(nèi)容。該控制是由TMCU9進(jìn)行的。這里，假定駕駛?cè)藛T打開空調(diào)的同時(shí)，使發(fā)動(dòng)機(jī)處于空運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
首先，TMCU9在第601步判斷分離齒輪段(分離器)17變動(dòng)到中立位置(N)的條件(分離器N條件)是否成立。該條件是指主齒輪段在中立位置、車速接近零、停車制動(dòng)處于動(dòng)作狀態(tài)以及PTO開關(guān)斷開等所有條件均能在規(guī)定時(shí)間(如3秒)內(nèi)完成。當(dāng)該條件成立時(shí)，進(jìn)入第602步，否則，反復(fù)執(zhí)行第601步。
在第602步，離合器2自動(dòng)斷開，其后的第603步中，使分離操縱器20動(dòng)作，分離齒輪段17移至中立位置。然后，在第604步中，離合器2自動(dòng)連接。在第605步中，通過位置傳感器58N確認(rèn)分離齒輪17是否已在中立位置。確認(rèn)后，進(jìn)入第606步，通過內(nèi)藏時(shí)鐘計(jì)時(shí)，判斷是否經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間間隔tint。該時(shí)間間隔tint根據(jù)后面將要說明的方法即根據(jù)油溫來確定。
當(dāng)經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間，在第607步中，自動(dòng)斷開離合器2；在第608步中，將分離齒輪17移至高速位置(H)；在第609步中，由位置傳感器58H確認(rèn)向高速位置移動(dòng)動(dòng)作的結(jié)束；在第610步中，自動(dòng)接通離合器2。這樣，主中間軸32開始回轉(zhuǎn)，進(jìn)行向軸支承部的潤滑。
其后的第611步中，內(nèi)藏時(shí)鐘開始計(jì)時(shí)，判斷是否經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間tH。該時(shí)間tH由后面將要說明的方法確定。當(dāng)經(jīng)過了規(guī)定的時(shí)間，進(jìn)入第612步，離合器2自動(dòng)斷開；在第613步中，分離齒輪段17移至中立位置；在第614步中，離合器2自動(dòng)接通。至此，本次控制結(jié)束。
下面說明第606步中的時(shí)間間隔tint以及第611步中的1次潤滑時(shí)間tH(即分離齒輪段17處于高速位置的時(shí)間)的確定方法。而潤滑時(shí)間tH正是本發(fā)明中所謂的變速時(shí)間。
如上所述，有關(guān)的基本控制是指每隔規(guī)定的時(shí)間間隔，使分離齒輪段17移至高速位置，并使主中間軸32以規(guī)定的時(shí)間作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行潤滑。上述時(shí)間間隔和一次潤滑的時(shí)間的確定很大程度上取決于所要求的潤滑性能和靜音性的平衡。這里，通過油溫即粘度判斷是否需要潤滑的程度，并以此來確定時(shí)間間隔等。
基本考慮方法如下。即，當(dāng)潤滑油因高溫而粘度下降時(shí)，由于軸支承部位的油膜易于被破壞，所以每隔較短的時(shí)間間隔進(jìn)行潤滑。另一方面，由于潤滑油易于浸入滑動(dòng)部，所以將一次潤滑的時(shí)間設(shè)定較短。當(dāng)潤滑油因低溫而粘度較高時(shí)，由于軸支承部位的油膜不易被破壞，則可以設(shè)定較長的時(shí)間間隔。另一方面，由于潤滑油難以浸入滑動(dòng)部，所以一次潤滑的時(shí)間設(shè)定較長。如果潤滑油的溫度極低而粘度很高時(shí)，為了能夠使?jié)櫥脱杆偕郎囟M快發(fā)揮所要求的潤滑性能，將時(shí)間間隔設(shè)定為零，使分離齒輪段17保持在高速位置，主中間齒輪32持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，潤滑油得以大力攪拌，潤滑得以持續(xù)進(jìn)行。這時(shí)，齒輪間由于產(chǎn)生了很大的粘性阻尼，齒間碰撞很難發(fā)生，所以也不會(huì)發(fā)生撞擊音。
基于上述考慮方法，進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)行試驗(yàn)，通過對(duì)潤滑保持時(shí)間的安全率的預(yù)測確定時(shí)間間隔和1次潤滑時(shí)間。
但是，如果使用油溫作為直接參數(shù)，就需要另外的油溫傳感器。因此，這里使用了如圖1、圖2所示的主中間軸轉(zhuǎn)速傳感器26，通過主中間軸32轉(zhuǎn)速的減速狀況推定油溫，并據(jù)此確定時(shí)間間隔和一次潤滑時(shí)間。由于主中間軸轉(zhuǎn)速傳感器26拾取的是中間齒輪CH回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的脈沖，雖然本來是用作變速控制用的必要參數(shù)，但是這里兼用于油溫推定，這樣，可以減少成本。
在上述過程中使用的油溫推定圖如圖5所示。該圖中，橫軸表示時(shí)間t，縱軸表示主中間軸轉(zhuǎn)數(shù)Nc(rpm)。兩條曲線A、B分別表示在油溫Toil為Toil1、Toil2時(shí)的主中間軸轉(zhuǎn)速NC的減速狀況。這里設(shè)定Toil1＞Toil2，Toil為30℃，Toil2為0℃。轉(zhuǎn)速的下降是從發(fā)動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)中的主中間軸轉(zhuǎn)速Ncidle到轉(zhuǎn)速為0開始計(jì)算的。Ncidle這里是500(rpm)。轉(zhuǎn)速下降的開始時(shí)刻是離合器斷開的時(shí)刻，用tst表示。
如圖所示，低油溫時(shí)(Toil2)比高油溫時(shí)(Toil1)的轉(zhuǎn)速下降速度快、到達(dá)零轉(zhuǎn)速的時(shí)間也短(Δt2＜Δt3)。在曲線B下方區(qū)域中，Toil1＜Toil2，在曲線A、B之間的區(qū)域中，Toil2＜Toil＜Toil1曲線A上方區(qū)域中，Toil1＜Toil。
由實(shí)際轉(zhuǎn)速的下降推定油溫的方法有兩種。一種是先求出從開始時(shí)間到一定時(shí)間間隔(Δt1)內(nèi)轉(zhuǎn)速的減速度，然后與圖相比較的方法；另一種是測定從開始到結(jié)束的時(shí)間，然后與圖中時(shí)間Δt2、Δt3相比較的方法。這里，因測定時(shí)間短等理由選擇前一種方法，但第二種方法也可以。油溫推定用圖預(yù)先存貯在TMCU9中。
圖7表示了確定時(shí)間間隔和一次潤滑時(shí)的流程圖。該流程圖由TMCU9進(jìn)行。這里，時(shí)間間隔等的確定是與車輛起動(dòng)時(shí)離合器的控制一起進(jìn)行的。
首先，起動(dòng)的初始條件設(shè)為撥桿在中立位置(即主齒輪段在中立位置)，離合器合上，發(fā)動(dòng)機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。在該狀態(tài)下，當(dāng)駕駛?cè)藛T將撥桿在驅(qū)動(dòng)范圍內(nèi)進(jìn)行操作時(shí)，為了使變速器的齒輪相嚙合，離合器被自動(dòng)斷開。這時(shí)，同時(shí)將分離齒輪段移動(dòng)至中立位置，并進(jìn)行油溫推定以及時(shí)間間隔等的確定。
圖中所示流程是在上述駕駛?cè)藛T操縱撥桿的同時(shí)開始的。首先，在第701步中，離合器自動(dòng)斷開，與此同時(shí)在第702步中，分離齒輪段(分離器)移動(dòng)至中立位置(N)上。這樣，由于主中間軸轉(zhuǎn)速從Ncidle開始下降，所以第703步中計(jì)算出相應(yīng)減速度，第704步中推定油溫Toil。
下面，進(jìn)入第705步，將事先設(shè)定的溫度Toil1與推定的油溫Toil相比較。當(dāng)Toil1＜Toil時(shí)，進(jìn)入第706步，將時(shí)間間隔tint作為tA(這里約為2小時(shí))，一次潤滑時(shí)間tH定為比tc更短的時(shí)間(這里約為5分鐘)。當(dāng)Toil1≥Toil時(shí)，進(jìn)入第707步，將油溫Toil1與設(shè)定溫度Toil2相比。當(dāng)Toil2＜Toil時(shí)，進(jìn)入第708步，將時(shí)間間隔tint作為tB(tB＞tA，這里約為4小時(shí))，使一次潤滑時(shí)間tH等于tc。當(dāng)Toil2≥Toil時(shí)，進(jìn)入第709步，將時(shí)間間隔定為0，在油溫Toil達(dá)到Toil2之前，使主中間軸持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，潤滑持續(xù)進(jìn)行。
這樣，當(dāng)時(shí)間間隔tint和一次潤滑時(shí)間tH確定后，進(jìn)入第710步，進(jìn)行主齒輪段的變速控制和離合器的結(jié)合控制，本控制過程結(jié)束。
這樣，根據(jù)本控制過程，為了獲得與實(shí)際油溫對(duì)應(yīng)的盡可能長的時(shí)間間隔和最短的必要潤滑時(shí)間，使?jié)櫥阅芎挽o音性獲得最大限度的平衡，同時(shí)能確保高可靠性。
如上述說明，分離器操縱器20和TMCU9構(gòu)成了本發(fā)明的分離控制手段。
本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)并不限于上述實(shí)例。如圖6中第607、610等步所示，本實(shí)施形態(tài)中，為了機(jī)械保護(hù)，在分離齒輪段變速時(shí)離合器暫時(shí)斷開，變速后可再次接上；但是由于有同步機(jī)構(gòu)，當(dāng)主齒輪段處于中立位置、發(fā)動(dòng)機(jī)處于斷開狀態(tài)時(shí)，不斷開離合器也能進(jìn)行變速。此外，本實(shí)施形態(tài)中，潤滑時(shí)，分離齒輪段進(jìn)入高速位置。這是因?yàn)?，這樣主中間軸的轉(zhuǎn)速高對(duì)潤滑有利。但是，也有可能進(jìn)入有些效果會(huì)下降的低速位置。因此，進(jìn)入中立位置以外的任何位置都可以。離合器也可以是沒有手動(dòng)的全自動(dòng)離合器或通常的手動(dòng)離合器。各數(shù)值(Toil1，Toil2等)的具體值可以作適當(dāng)?shù)淖兏?。本?shí)施形態(tài)中，時(shí)間間隔以及潤滑時(shí)間兩方面均根據(jù)油溫來確定，也可確定其中任意一方。這種情況下，由于潤滑時(shí)間變化幅度很小，所以根據(jù)油溫，只對(duì)時(shí)間間隔進(jìn)行大的改變也可。
本發(fā)明具有如下良好效果1．能夠防止因齒輪輪齒碰撞而引起的碰擊音。
2．能夠確保潤滑和可靠性。
3．能最大限度的確保潤滑性能和靜音性的平衡。
權(quán)利要求
1.一種車輛用多級(jí)變速器，其是在輸入側(cè)具有高低速轉(zhuǎn)換用分離器，其特征在于上述分離器內(nèi)設(shè)置有中立位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1記述的發(fā)明，其特征在于設(shè)置了分離器控制裝置；通過該分離器控制裝置，在所定條件成立的前提下，在進(jìn)行使上述分離器處于中立位置的變速操作的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)使該分離器每隔一定的時(shí)間間隔，以規(guī)定的時(shí)間完成向中立位置以外位置移動(dòng)的變速操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2記述的車輛用多級(jí)變速器，其特征在于上述分離器控制裝置，根據(jù)油溫可以確定上述時(shí)間間隔或者向上述中立以外的位置的一次變速時(shí)間中的至少一項(xiàng)時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3記述的車輛用多級(jí)變速器，其特征在于具有被上述分離器驅(qū)動(dòng)的中間軸；上述分離器控制裝置根據(jù)上述中間軸轉(zhuǎn)速下降狀況推定上述油溫。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多級(jí)變速器。在其輸入端的分離器上設(shè)置了中立位置N。這樣,發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力可由分離器斷開,從而能夠使中間軸不轉(zhuǎn)動(dòng),防止了齒牙間撞擊而產(chǎn)生的撞擊音。分離器每隔規(guī)定的時(shí)間間隔以一定的時(shí)間從中立位置N向位置H或L作變速操作,進(jìn)行間歇性潤滑。時(shí)間間隔通過相應(yīng)的油溫來確定,而油溫最好是根據(jù)中間軸轉(zhuǎn)速下降狀況確定。這樣,由于不設(shè)置油溫傳感器而能夠降低成本。
文檔編號(hào)F16H61/70GK1295945SQ00132629
公開日2001年5月23日 申請(qǐng)日期2000年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月10日
發(fā)明者小貫茂盛 申請(qǐng)人:五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社