判定装置及判定方法与流程

1.本公开涉及一种判定装置及判定方法，尤其是，涉及被赋予手动变速器的同步装置的损伤的判定的技术。


背景技术：

2.一般地，有级式的手动变速器被构成为：通过在根据驾驶员的离合器踏板的踏入而切换到离合器装置切断动力的传递的断状态后，同步装置根据驾驶员的换挡操作来使各变速级所对应的变速齿轮与轴同步结合，从而确立所期望的变速级的动力传递路径(例如，参照专利文献1、2等)。
3.先行技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2011-144853号公报
6.专利文献2：日本特开2012-013106号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的技术问题
8.每次变速，上述同步装置都会吸收输入侧与输出侧的旋转差。因此，尤其是在驾驶员所进行的离合器踏板的踏入不充分的所谓的半离合状态下，当以同步装置来进行同步动作时，较大的损伤会被赋予同步要素(例如，同步器锁环等)，存在会缩短同步装置的寿命这样的问题。
9.本公开的技术鉴于上述情况而完成，其目的在于有效地对被赋予同步装置的损伤进行判定。
10.用于解决技术问题的技术手段
11.本公开的装置在动力传递系统中，对被赋予同步装置的损伤进行判定，该动力传递系统包括离合器装置和变速器，该离合器装置能够切换为传递来自驱动力源的动力的接状态和切断动力传递的断状态，该变速器通过利用所述同步装置使变速齿轮与轴同步结合，从而将来自所述离合器装置的动力以预定的齿轮比变速并传递到驱动轮；该判定装置包括：同步开始判定部，其对所述同步装置的同步开始进行判定，半离合器判定部，其对所述离合器装置是否处于未被从所述接状态切换到所述断状态的半离合状态进行判定，以及损伤判定部，在所述同步开始判定部判定为所述同步开始时，当所述半离合器判定部判定为所述半离合状态时，所述损伤判定部判定为对所述同步装置赋予由从所述驱动力源侧介由所述离合器装置传递的动力与从所述驱动轮侧传递的动力的旋转差所引起的损伤。
12.此外，优选的是，还包括离合器行程传感器，该离合器行程传感器能够对与驾驶员的离合器踏板的踏入量相应的所述离合器装置的离合器行程量进行检测；所述半离合器判定部在由所述离合器行程传感器检测的离合器行程量为预定的阈值以下的情况下，将所述离合器装置判定为所述半离合状态。
13.此外，优选的是，还包括空档开关，该空档开关在所述同步装置为空档状态时成为开(on)，在该空档状态被解除时，成为关(off)；所述同步开始判定部在从所述空档开关被从开切换到关时起经过预定的阈值时间时，判定为所述同步开始。
14.此外，优选的是，还包括警告处理部，该警告处理部在由所述损伤判定部判定为所述损伤被赋予时，针对驾驶员进行警告。
15.此外，优选的是，还包括同步完成判定部，该同步完成判定部对所述同步装置的同步完成进行判定；所述警告处理部在所述同步完成判定部判定为同步完成时，结束所述警告。
16.本公开的方法为一种判定方法，其在动力传递系统中，对被赋予同步装置的损伤进行判定，该动力传递系统包括离合器装置和变速器，该离合器装置能够切换为传递来自驱动力源的动力的接状态和切断动力传递的断状态，该变速器通过利用所述同步装置使变速齿轮与轴同步结合，从而将来自所述离合器装置的动力以预定的齿轮比变速并传递到驱动轮；该判定方法中，对所述同步装置的同步开始进行判定，对所述离合器装置是否处于未被从所述接状态切换到所述断状态的半离合状态进行判定，并在判定为所述同步开始时，当判定为所述半离合状态时，判定为对所述同步装置赋予由从所述驱动力源侧介由所述离合器装置传递的动力与从所述驱动轮侧传递的动力的旋转差所引起的损伤。
17.发明效果
18.根据本公开的技术，能够有效地对被赋予同步装置的损伤进行判定。
附图说明
19.图1是表示本实施方式的车辆的动力传递系统的示意性的整体构成图。
20.图2是表示本实施方式的控制装置及关联的周边构成的示意性的功能框图。
21.图3是对被赋予本实施方式的同步装置的损伤的判定处理进行说明的流程图。
具体实施方式
22.以下，基于附图，对本实施方式的判定装置及判定方法进行说明。针对相同的部件标注相同的附图标记，它们的名称及功能也是相同的。因此，不会重复针对它们的详细说明。
23.[整体构成]
[0024]
图1是表示本实施方式的车辆1的动力传递系统的示意性的整体构成图。
[0025]
在车辆1中，作为驱动力源的一例，搭载有引擎10。在引擎10的曲轴11上，介由离合器装置20连接有变速器60的输入轴62。在变速器60的输出轴63(本公开的轴的一例)，连接有传动轴13。在传动轴13上，介由差速齿轮装置14及左右驱动轴15l、15r，分别连接有左右驱动轮16l、16r。
[0026]
另外，车辆1的驱动力源不被限定于引擎10，也可以为行驶用电机或将它们并用。此外，车辆1也可以为后轮驱动、前轮驱动、四轮驱动、全轮驱动车中的任意一个。
[0027]
离合器装置20例如为干式单片离合器，在离合器壳21内，配置有曲轴11的输出侧端及输入轴62的输入侧端。
[0028]
在输入轴62的输入端，可沿轴向移动地设置有离合器片22。离合器片22包括未图
示的减震器弹簧、以及离合器摩擦片23。
[0029]
在曲轴11的输出端，固定有飞轮12，在飞轮12的后侧面，设置有离合器罩24。在这些飞轮12与离合器罩24之间，配置有压板25及膜片弹簧26。
[0030]
分离叉28被以支点29为中心可摆动地设置。关于分离叉28，使其一端侧收容于离合器壳21内，并且使其另一端侧向离合器壳21的外侧突出。
[0031]
分离轴承27被设置为位于膜片弹簧26的内周缘与分离叉28的一端部之间，使这些膜片弹簧26与分离叉28能够相对旋转。分离轴承27在离合器装置20从切断动力的传递的“断状态”切换到传递动力的“接状态”时，会因膜片弹簧26的弹力而向输出侧(图中右方向)移动，在离合器装置20从“接状态”切换到“断状态”时，会被分离叉28按压，向输入侧(图中左方向)移动。另外，离合器装置20不被限定于图示例的推式(push type)，也可以为拉式(pull type)。
[0032]
在离合器壳21的外侧，设置有分离缸30。分离缸30包括：活塞32，其被可移动地容纳在缸主体31的内部，并划分出油压室；推杆33，其基端侧被固定于活塞32，并且使前端侧与分离叉28抵接；以及弹簧34，其被设置在缸主体31内，使推杆33保持在活塞32与分离叉28之间。分离缸30介由配管35而被连接于主缸40。
[0033]
主缸40包括：储存罐41，其储存工作油；活塞43，其被可移动地容纳在缸主体42的内部，并划分出油压室；杆44，其基端侧被固定于活塞43，并且前端侧与离合器踏板80连结；以及回弹弹簧45，其被设置在油压室内，并对活塞43施力。此外，在主缸40上，设置有能够根据杆44的移动量来检测离合器行程量s的离合器行程传感器94。
[0034]
离合器装置20通过如下方式被从“接状态”切换为“断状态”：当驾驶员踏入离合器踏板80时，活塞32因被从主缸40供给到分离缸30的工作油压而与推杆33一体地进行行程移动，分离叉28在图中逆时针转动并按压分离轴承27。另一方面，当驾驶员放开离合器踏板8时，由于离合器片22的离合器摩擦片23因膜片弹簧26的弹性力而被按压于飞轮12，因而离合器装置2被从“断状态”切换到“接状态”。另外，以下，将飞轮12与离合器片22以不同的转速旋转，且动力(扭矩)被从飞轮12侧传递到离合器片22侧的状态称为离合器装置20的“半离合状态”。
[0035]
变速器60为被设置于驾驶室内的变速操作装置82根据驾驶员的操作来进行变速动作的手动变速器，在变速器箱61内，主要设置有输入轴62、输出轴63、副轴64、输入齿轮系65、多个输出齿轮系66及多个同步装置70等。另外，变速器60不被限定于图示例的输入降低式(input reduction type)，也可以为输出降低式(output reduction type)。
[0036]
输入齿轮系65具有：输入主齿轮65a，其被可一体旋转地设置于输入轴62；以及输入副齿轮65b，其被可一体旋转地设置于副轴64，并与输入主齿轮65a始终啮合。
[0037]
另外，输入齿轮系65不被限定于图示例的一列，也可以构成为包括作为可在低速/高速间切换的分离器来发挥功能的两列。此外，也可以是，将输入主齿轮65a及输入副齿轮65b中的至少一者作为可与轴62、64相对旋转的空转齿轮。在该情况下，可以设置后述的同步装置70。
[0038]
多个输出齿轮系66具有：输出主齿轮67(本公开的变速齿轮的一例)，其被可相对旋转地设置于输出轴63；以及输出副齿轮68，其被可一体旋转地设置于副轴64，与输出主齿轮67始终啮合。输出主齿轮67通过同步装置70而与输出轴63选择性地同步结合。
[0039]
另外，在图示例中，将输出主齿轮67作为空转齿轮，但也可以是，将输出副齿轮68作为空转齿轮。在该情况下，可以在副轴64侧设置同步装置70。此外，虽然省略图示，但也可以是，还包括同步装置70，该同步装置70对应于使输入轴62与输出轴63结合的直接连结级。
[0040]
同步装置70包括：毂71，其被可一体旋转地设置于输出轴63；套筒72，其具有内周齿，该内周齿与毂71的外周齿始终啮合；狗牙齿轮(dog gear)73，其被可一体旋转地设置于输出主齿轮67；圆锥部74，其被设置于狗牙齿轮73；以及同步器锁环75，其被设置在毂71与狗牙齿轮73之间。被固定于换挡连杆77的换挡拨叉76被可一体移动地与套筒72卡合。换挡连杆77介由换挡块78、换挡杆79及未图示的连杆机构等连结于变速操作装置82的操作杆83。
[0041]
在变速操作装置82的操作杆83被驾驶员从空档位置进行换挡操作时，因介由连杆机构及换挡块78、换挡连杆77、换挡拨叉76传递的换挡推力，同步装置70的套筒72会向换挡方向进行换挡移动。构成为：当同步器锁环75伴随套筒72的换挡移动而被按压时，在同步器锁环75与圆锥部74之间，会产生同步负荷。当套筒72与狗牙齿轮73因同步负荷而旋转同步时，套筒72会进一步换挡移动而与狗牙齿轮73完全啮合，由此，使输出主齿轮67与输出轴63选择性地同步结合。
[0042]
另外，在以下的说明中，将套筒72换挡移动而按压同步器锁环75，且在同步器锁环75与圆锥部74之间开始产生同步负荷时，称为同步装置70的“同步开始”。此外，将套筒72与狗牙齿轮73的旋转因同步负荷而同步时，或者套筒72与狗牙齿轮73完全啮合(锁止(detent))时称为同步装置70的“同步完成”。此外，将套筒72仅与毂71啮合的状态称为同步装置70或变速器60的“空档状态”。
[0043]
在车辆1中，设置有各种传感器类及开关类。引擎转速传感器90根据飞轮12或曲轴11对引擎转速ne进行检测。变速器输入转速传感器92从输入齿轮系65或输入轴62对变速器输入转速nt
in
进行检测。变速器输出转速传感器93从传动轴13或输出轴63对变速器输出转速nt
out
或车速v进行检测。另外，也可以是，车速v从驱动轮16l、16r或未图示的转向轮来取得。离合器行程传感器94根据杆44的移动量来对离合器行程量s进行检测。空档开关95根据换挡连杆77的换挡移动对同步装置70的空档状态(on/off)进行检测。这些传感器90、92～94及开关95的检测信号被发送到被电连接的控制装置100。
[0044]
另外，也可以是，除了这些传感器90、92～94及开关95之外，车辆1还包括可检测换挡连杆77、或换挡块78的换挡移动量的换挡行程传感器、可检测套筒72与狗牙齿轮73的完全啮合(锁止)的锁止开关等。
[0045]
[控制装置]
[0046]
图2是表示本实施方式的控制装置100及关联的周边构成的示意性的功能框图。
[0047]
控制装置100例如为计算机等进行运算的装置，包括彼此以总线等连接的cpu(central processing unit：中央处理器)或rom(read only memory：只读存储器)、ram(random access memory：随机存取存储器)、输入端口、以及输出端口等，并执行程序。控制装置100例如为ecu(electronic control unit：电子控制单元)。
[0048]
此外，控制装置100通过执行程序，作为如下装置来发挥功能，该装置包括同步开始判定部110、同步完成判定部120、离合器连结状态判定部130(本公开的半离合器判定部)、损伤判定部140及警告处理部150。这些各功能要素在本实施方式中，假设被包含于作
为一体的硬件的控制装置100为例进行说明，但也能够将它们中的任一部分设置为分体的硬件。
[0049]
同步开始判定部110基于从空档开关95发送的开/关信号，对同步装置70的“同步开始”进行判定。具体而言，当换挡连杆77根据驾驶员所进行的变速操作装置82(操作杆83)的换挡操作而开始换挡移动，随此，空档开关95从开切换到关时，在从该关信号的接收起由控制装置100内置的未图示的计时器计时的经过时间t达到预定的阈值时间t
thv
(例如，数秒)时，同步开始判定部110判定为同步装置70的“同步开始”。在此，阈值时间t
thv
可以通过如下方式设定：预先通过实验等取得从换挡连杆77开始换挡移动起到在同步器锁环75与圆锥部74之间开始产生同步负荷为止的时间。同步开始判定部110做出的判定结果被发送到损伤判定部140。另外，同步装置70的“同步开始”也可以基于未图示的换挡行程传感器的传感器值来判定。
[0050]
同步完成判定部120对同步装置70的“同步完成”进行判定。更详细而言，同步完成判定部120在同步装置70开始同步动作后，在从变速器输入转速传感器92发送的变速器输入转速nt
in
的増减反转的情况下，将同步装置70判定为“同步完成”。更具体而言，在降档时，在变速器输入转速nt
in
从増加转变为减少的情况下，同步完成判定部120判定为“同步完成”，在升档时，在变速器输入转速nt
in
从减少转变为増加的情况下，同步完成判定部120判定为“同步完成”。同步完成判定部120做出的判定结果被发送到损伤判定部140。
[0051]
另外，也可以是，基于未图示的换挡行程传感器或锁止开关等来判定同步装置70的“同步完成”。或者，也可以是，在变速器输入转速nt
in
与变速器输出转速nt
out
的转速比与变速后的齿轮级的齿轮比一致时，判定为同步完成，该变速器输入转速nt
in
由变速器输入转速传感器92取得，该变速器输出转速nt
out
由变速器输出转速传感器93取得。
[0052]
离合器连结状态判定部130基于离合器行程传感器94的传感器值来对离合器装置20是否处于未完全切断动力传递的“半离合状态”，或者离合器装置20是否处于完全切断动力的传递的“断状态”进行判定。
[0053]
具体而言，在由离合器行程传感器94取得的离合器行程量s为表示驾驶员进行的离合器踏板80的踏入量未被充分完成的预定的阈值s
thv
以下的情况下，离合器连结状态判定部130将离合器装置20判定为“半离合状态”。另一方面，在由离合器行程传感器94取得的离合器行程量s超过预定的阈值s
thv
的情况下，离合器连结状态判定部130将离合器装置20判定为“断状态”。在此，预定的阈值s
thv
可以考虑离合器摩擦片23的磨损等，以离合器摩擦片23从飞轮12完全分离的离合器行程量为基准进行设定。离合器连结状态判定部130做出的判定结果被发送到损伤判定部140。
[0054]
损伤判定部140在驾驶员从空档位置对变速操作装置82的操作杆83进行换挡操作的挂挡操作时，针对同步装置70的同步要素(主要为同步器锁环75)实施判定是否被赋予较大的损伤的损伤判定，该较大的损伤起因于由于离合器踏板80的踏入不足而从引擎10侧介由离合器装置20传递的动力与因车辆1的行驶而从驱动轮16l、16r侧传递的动力的旋转差。
[0055]
具体而言，在从引擎转速传感器90发送的引擎转速ne为预定的阈值转速ne
thv
(例如，约200rpm)以上的状态下，在同步开始判定部110判定为“同步开始”时，当离合器连结状态判定部130判定为“半离合状态”时，损伤判定部140将损伤标志f设为开(f＝1)。由此，能够有效地对在挂挡时因离合器踏板80的踏入不足而导致的同步装置70的损伤。此外，损伤
判定部140在将损伤标志f设为开后，在离合器行程量s超过预定的阈值s
thv
的情况下，或者，当同步完成判定部120判定为“同步完成”时，将损伤标志f从开切换到关(f＝0)。损伤判定部140做出的判定结果被发送到警告处理部150。
[0056]
警告处理部150在损伤标志f被损伤判定部140从关切换到开时，向驾驶室内的显示装置200发送使其显示离合器踏板80的踏入不足的意思的指示信号。另外，警告的方法不被限定于显示装置200的显示，也可以用基于扬声器等的声音来进行。警告处理部150的警告优选在损伤标志f被损伤判定部140从开切换到关时结束。如此，能够通过针对驾驶员在挂挡操作时进行适当通知离合器踏板80的踏入不足的意思的警告，从而有效地抑制挂挡操作时的因半离合器导致的同步装置70的损伤赋予。
[0057]
接着，基于图3，对被赋予本实施方式的同步装置70的损伤的判定处理的流程进行说明。本例程优选根据引擎10的起动(或车辆1的行驶)而开始，根据引擎10的停止(或车辆1的停车)而结束。
[0058]
在步骤s100中，对引擎转速ne是否为预定的阈值转速ne
thv
以上进行判定。在引擎转速ne为预定的阈值转速ne
thv
以上的情况下(是)，本控制前进到步骤s110的处理。另一方面，在引擎转速ne低于预定的阈值转速ne
thv
的情况下(否)，本控制重复步骤s100的判定处理。
[0059]
在步骤s110中，伴随驾驶员的挂挡操作，对空档开关95是否从开切换到关进行判定。在空档开关95从开切换到关的情况下(是)，本控制前进到步骤s120的处理。另一方面，在空档开关95维持开的情况下(否)，本控制被返回到步骤s100的判定处理。
[0060]
在步骤s120中，通过控制装置100内置的计时器来开始计时。接着，在步骤s130中，对经过时间t是否达到预定的阈值时间t
thv
进行判定。在经过时间t未达到阈值时间t
thv
的情况下(否)，本控制重复步骤s130的判定处理。另一方面，在经过时间t达到预定的阈值时间t
thv
的情况下(是)，本控制前进到步骤s140的处理，将同步装置70判定为“同步开始”。
[0061]
在步骤s150中，对离合器行程量s是否为预定的阈值s
thv
以下进行判定。在离合器行程量s为预定的阈值s
thv
以下的情况下(是)，本控制前进到步骤s160，将离合器装置20判定为“半离合状态”，将损伤标志f从关(f＝0)切换到开(f＝1)。另一方面，在离合器行程量s超过预定的阈值s
thv
的情况下(否)，本控制前进到步骤s165，将离合器装置20判定为“断状态”，将损伤标志f维持于关(f＝0)，并前进到后述的步骤s180的判定。即，被构成为：即使在一度判定为断状态的情况下，也在步骤s180中判定为同步完成之前成为半离合状态的情况下，作为警报的对象。
[0062]
在步骤s170中，执行离合器踏板80的踏入不足的意思的警告，接着，在步骤s180中，对同步装置70的“同步完成”进行判定。在未判定为“同步完成”的情况下(否)，本控制被返回到步骤s150的判定处理。即，到离合器行程量s超过预定的阈值s
thv
为止，步骤s160、s170的处理被重复，在离合器行程量s超过预定的阈值s
thv
时，前进到步骤s165，损伤标志f被切换为关(f＝0)。
[0063]
另一方面，在步骤s180中，在将同步装置70判定为“同步完成”时(是)，本控制前进到步骤s190，使损伤标志f恢复为关(f＝0)，进而，在步骤s195中，结束警告，然后被返回。
[0064]
根据以上详述的本实施方式，被构成为：在伴随挂挡操作的同步装置70的同步开始时，在离合器踏板80的踏入不足的情况下，判定为损伤被赋予同步装置70，并将其适当地
警告。由此，能够有效地抑制因挂挡操作时的半离合器导致的同步装置70的损伤赋予，并能够可靠地防止同步装置70的构成部件的寿命降低。
[0065]
此外，通过仅在离合器踏板80的踏入不足的挂挡操作时进行警告，在脱档操作时等，离合器踏板80的踏入不足不产生影响的其他操作时不进行警告，从而也能够有效地防止误警报的频发所导致的麻烦。
[0066]
此外，通过基于空档开关95的on/off来判定同步装置70的同步开始，基于由变速器输入转速传感器92取得的变速器输入转速nt
in
的变化来判定同步装置70的同步完成，从而能够不使用换挡行程传感器或锁止开关、换挡位置传感器等地对它们进行判定，也能够有效地抑制传感器类的増加所导致的成本上升。
[0067]
[其它]
[0068]
另外，本公开并不被限定于上述实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内适当变形实施。
[0069]
例如，关于离合器装置20，例示了干式单片离合器，但也能够广泛适用于根据驾驶员的操作来进行断接动作的其他离合器装置。此外，变速器60的齿轮排列等不被限定于图示例，也能够广泛适用于其他构成的变速器。此外，在上述实施方式中，对有无向同步装置70的损伤进行了判定，但也可以是，根据同步装置70的输入/输出转速差来运算疲劳度，并附加推定寿命的功能。
[0070]
本技术基于2020年1月17日申请的日本国专利申请(特愿2020-006413)，并将其内容作为参照援引于此。
[0071]
工业可利用性
[0072]
本公开的判定装置及判定方法在能够有效地判定被赋予同步装置的损伤这样的点上是有用的。
[0073]
附图标记说明
[0074]
1车辆
[0075]
10引擎(驱动力源)
[0076]
11曲轴
[0077]
16l、16r驱动轮
[0078]
20离合器装置
[0079]
60变速器
[0080]
62输入轴
[0081]
63输出轴(轴)
[0082]
64副轴
[0083]
65输入齿轮系
[0084]
66输出齿轮系
[0085]
67输出主齿轮(变速齿轮)
[0086]
70同步装置
[0087]
71毂
[0088]
72套筒
[0089]
73狗牙齿轮
[0090]
74圆锥部
[0091]
75同步器锁环
[0092]
76换挡拨叉
[0093]
77换挡连杆
[0094]
78换挡块
[0095]
79换挡杆
[0096]
80离合器踏板
[0097]
82变速操作装置
[0098]
83操作杆
[0099]
90引擎转速传感器
[0100]
92变速器输入转速传感器
[0101]
93变速器输出转速传感器
[0102]
94离合器行程传感器
[0103]
95空档开关
[0104]
100控制装置
[0105]
110同步开始判定部
[0106]
120同步完成判定部
[0107]
130离合器连结状态判定部(半离合器判定部)
[0108]
140损伤判定部
[0109]
150警告处理部