传动装置保护系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了具有低传动比范围和高传动比范围的机动车所用的传动装置保护系统(1)，其包括在字母“H”排列中工作的换挡装置LCR(2)。换挡装置(2)连接到轴向作用于档位选择轴(5)的电气阀EPV(20)，这样阻碍档位选择轴(5)在低传动比范围内档位的1-2位置上偶然定位，或者在高传动比范围内档位的5-6位置上偶然定位。
【专利说明】传动装置保护系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及在机动车传动链中使用的传动装置保护系统。特别地，本发明所涉及的传动装置具有使用安装有圆柱齿轮的主传动之后所定位的额外传动执行的两个传动比范围，其中实现至少部分的换挡过程借助于使用了适合的电控气动致动器的气动装置。
【背景技术】
[0002]所知齿轮传动，比如来自伊顿的TRSM0060齿轮，其是在机动车中使用的9齿轮传动。这种传动装置安装有经由圆柱齿轮执行基础传动比的前方模块。该前方模块包括一组四速加上爬行和反向档位。该前方模块连接有后方模块，该后方模块是两齿轮的行星传动。这样的传动装置提供了 8种基础传动比，用以驱动向前以及反向及爬行档位，驱动向前的4个较低档位提供为考虑了行星传动的较低(降低)传动比，以及驱动向前的4个较高档位提供了行星变速器的直接传动比(比值1:1)。爬行和反向齿轮提供为考虑了行星变速器的较低传动比。
[0003]在前方模块的范围内，传动装置通过容纳在传动箱内并安装有档位选择轴的换挡装置控制。这种传动装置在典型的、已知的“H”布局中工作，当位于空挡位置之时，选择轴在单对档位的位置之间移动，这些档位以字母“H，，的形状布置。选择轴通过驾驶者操作的换挡手柄来控制。可选传动比范围的预选转换器连接到换挡手柄，并能够通过选择后方模块中行星传动的两种传动比之一而选择低传动比范围或高传动比范围。这些范围之一的选择可以使用传动装置所安装的机动车其气动系统来执行。该传动装置安装有正确校准传感器，其能够测量车速。来自于此和其他传感器的数据可以传输到电子控制器。
[0004]从欧洲申请EP1941186的说明书中，得知关于机械传动中换挡装置的解决方法，机械传动具有传动范围系统以及手柄，其提供了字母“H”阵列的换挡布置，其中换挡装置和选择轴功能性地连接到手柄一端，另一端从向前向着锁定装置移动的一侧连接到传动装置，这可以使用适宜的介质压力来启动，且防止或者至少警告机动车的驾驶者注意传动装置中范围组改变的以外选择，轴的通道和选择器，在改变范围组的情况下，可以独立地从两个连续档位的位置(G5-G6)改变到最低一个(G3，G4)的轴位置(G3-G4)。
[0005]所述换挡装置被设计为避免在范围组变化的情况下出现不想要的改变，并能够在几个阶段内以选择轴位置的变化可以从选择轴的一个位置(G5-G6)移动到具有换挡期间变化的不同阻力(Fl到F2)的后方较低档位其选择轴位置(G3-G4)的其他位置的方式来减少档位。
[0006]在这种方案中，换挡手柄安装有传动范围选择转换器，其与电子控制单元电连接。传动机壳装有气动致动器，且选择轴上阻力的变化通过与恒力气动致动器连接的凸轮来提供。凸轮座落在传动箱中的车轴上，并传递以直角改变其方向的气动致动力。使得其与可变臂配合的凸轮轮廓引起气动致动器的恒力的选择轴上的阻力变化。
[0007]直至目前，大部分的机械传动不包括有效地系统来保护其不会涉及太低的传动比这样的额外尝试。EP1941186中的解决方式太复杂，不满足所有期望的功能并使得传动装置的横向尺寸更大。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提出发动机驱动链中的传动装置保护系统，比如在权利要求1的前述部分中出现的一种保护系统，同时还消除了现有技术的缺陷。
[0009]根据本发明的机动车的传动装置保护系统，涉及配备有低传动比范围和高传动比范围的机械传动装置，其包括在字母“H”排列中工作的换挡齿轮LRC。档位的选择借助于与换挡手柄连接的档位选择轴实现，该手柄配备有预选转换器以进行高低传动比的选择。
[0010]低传动比范围包括至少四种传动比1、2、3、4，而高传动比范围也包括至少四种传动比5、6、7和8。
[0011 ] 该传动装置配备有气动装置，用以借助预选转换器来选择传动比范围。该传动装置也包括车速传感器。
[0012]档位选择轴直接连接到电气阀EPV，其以这样的方式轴向地作用到档位选择轴上，即阻碍了档位选择轴在低传动比范围内档位位置1-2中的偶然/意外定位，以及高传动比范围内档位位置5-6中的偶然定位，且电气阀EPV通过电子传动控制单元TCU控制。
[0013]电子传动控制单元TCU收集来自车速传感器的信息，并利用第一假定速度S1以及第二假定速度S2、以及假定速度Sz的数据编程。在低传动比范围内，根据车速Sv和第一假定速度S1之间的差值，或者在高传动比范围内，根据车速Sv和第二假定速度S2的差值，电子传动控制单元T⑶控制电气阀EPV的位置。
[0014]包括了装在电气阀EPV中的活塞的电气阀EPV位于换挡装置LRC的壳体上，并与传动机构的换挡装置LRC的档位选择轴直接连接。
[0015]根据本发明的机动车传动装置保护系统的电子传动控制单元TCU，其中传动装置安装有低传动比范围和高传动比范围，并包括了在字母“H”阵列中工作的换挡装置，其中档位的选择通过与换挡手柄连接的档位选择轴实现。换挡手柄配备有预选转换器来选择低或高传动比范围。
[0016]低传动比范围包括至少四种传动比1、2、3、4，而高传动比范围也包括至少四种传动比5、6、7和8。传动装置安装有用于借助预选转换器选择传动比范围的气动装置。传动装置也安装有车速传感器。
[0017]传动控制单元T⑶与车速传感器连接，且传动装置安装有电气阀EPV，其轴向地作用于换挡装置LRC的档位选择轴。电气阀EPV的位置借由电子传动控制单元TCU基于车速Sv和低传动比范围内的第一假定速度S1之间的差值而控制，或者基于车速Sv和高传动比范围内的第二假定速度S2之间的差值来控制。
[0018]优选地，传动装置配备有预选转换器的位置传感器，用以选择低或者高传动比速度，传动控制单元TCU与预选转换器的位置传感器连接，并根据这种转换器的位置以及车速Sv和第一假定速度S1之间的差值控制电气阀EPV的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]说明将参考附图进行更为详细的解释，其中根据本发明具有电动控制单元的传动装置保护系统的操作得以示出。图中:
[0020]图1为示例性驱动链的视图，安装有具有电子传动控制单元的机动车传动装置保护系统；
[0021]图2示出了电气阀EPV的轴向部分，以及部分地示出了换挡装置LRC ；
[0022]图3示出了电气阀EPV的透视图，部分地示出了换挡装置LRC的切开断面；
[0023]图4示出了 Sv低于S1的正常条件下，低传动比范围内进行的操作；
[0024]图5示出了 Sv高于S1的异常条件下，低传动比范围内进行的操作；
[0025]图6示出了 Sv低于S2的正常条件下，高传动比范围内进行的操作；
[0026]图7示出了 Sv高于S2的异常条件下，高传动比范围内进行的操作；
[0027]图8示出了 Sv高于S1的异常条件下，从高传动比范围变换期间的操作；
[0028]图9示出了具有电子传动控制单元TCU的保护系统框图。
【具体实施方式】
[0029]如图1示意所示，机动车驱动链安装有内燃机21，其借助典型的摩擦离合器22将动力传递到驱动链的下一部分。内燃机借助摩擦离合器与机械传动装置I连接，驱动力使用驱动轴中的主要传动装置传递到机动车的负重轮上。
[0030]基于车辆扭矩的当前条件，来自内燃机的动力必须传递到负重轮，具有典型已知档位的机械传动装置I提供了正确的传动比。
[0031]基于此目的，这样的传动装置I安装有适宜数量的传动比。在机动车，比如卡车的情况下，使用具有很多传动比的传动装置，从而能够为车辆上动力的当前需求提供正确的传动比配比。
[0032]根据本发明的这一实施方式，传动装置包括前方模块la，安装有用于在低传动比范围内向前驱动的4个档位，以及在高传动比范围内向前驱动的4个档位。因此传动装置安装有向前驱动的8个主要档位，低传动比范围内的档位1、2、3和4以及高传动比范围内的档位5、6、7和8。根据这个实施方式，传动装置I安装有用以向前驱动的额外爬行档位以及反向档位。
[0033]低高传动比范围借助向后模块Ib实现，该模块为行星齿轮，构成了与传动装置I共用的装置，能够获得两种传动比:正比和减速比。减速比实现了低传动比范围，即档位1、
2、3和4，而正比实现了高传动比范围，即档位5、6、7和8。
[0034]为了选择正确的传动比，传动装置I安装有变换档位2的装置LRC。换挡装置2在字母“H”排列中工作，这意味着是在低传动比范围中(5-6在高传动比范围中)档位1-2位置以及低传动比范围中(7-8在高传动比范围中)档位3-4的位置之间，存在着“空档”位置，该位置相对于档位选择的上述位置来说垂直延伸。
[0035]根据传动装置I工作的上述描述，因此其包括了提供用以向前驱动主要档位的四对档位，且位置的低和高范围通过后方模块Ib中的行星齿轮来实现。换句话说，低传动比范围内的档位I以及高传动比范围内的档位5通过传动装置I中相同齿轮对实现，而档位2和6通过下一对齿轮实现，等等。
[0036]传动装置中档位的选择通过与驾驶者操纵的换挡手柄3连接的档位选择轴5实现。换挡手柄3安装有预选转换器4，其通过电子回路将信号传输到电子传动控制单元T⑶18，稍后会对此更详细地说明。
[0037]预选转换器4被用于设定后方模块Ib中的行星齿轮传动比，并因此为行星齿轮增速比选择档位的低范围，而为行星齿轮的正比选择档位的高范围。
[0038]如图2和3所示，在机动车的传动装置保护系统I中，用以转换档位2的装置LRC的档位选择轴5直接与容纳在用以转换档位2的装置LRC壳体中的电气阀EPV20连接。机动车的传动装置保护系统I安装有电子传动控制单元TCU18，与车辆运动或者传动装置I的各个装置当前状态有关的多种参数信号通过电子传动控制单元TCU18进行传输。这些信号包括，尤其是，车辆当前速度，其由设置在传动装置I上的速度传感器Sv6示出。电子传动控制单元TCU18利用用于比较当前参数和这些编程数据的值进行编程，且利用用于机动车传动装置保护系统I的各个元件所传输信号的实际状态的值进行编程。这些编程值包括，尤其是，第一假定速度S1、第二假定速度S2或者假定速度Sz。
[0039]电气阀EPV20包括容纳在电气阀EPV20其壳体8中的活塞7，而该阀位于换挡装置LRC2的壳体上。档位选择轴5从换挡装置LRC2壳体延伸到电气阀EPV20的壳体8中。具有渐缩直径的档位选择轴5的外端部与电气阀EPV20的活塞7直接接触。
[0040]从电气阀EPV —侧延伸出来的档位选择轴5具有基本上较小的直径，且减震弹簧10位于档位选择轴较小直径的这一部分中。
[0041 ] 在档位选择轴5更宽的部分，安装有弹性挡环11，且在弹性挡环11之间，安装有下面的元件:从电气阀EPV侧，具有滑簧盖12，从传动装置I侧，具有辅助弹簧盖13。滑簧盖12和辅助弹簧盖13之间安装有主弹簧14，滑簧盖12和辅助弹簧盖13限制了档位选择轴5沿着电气阀EPV的移动。
[0042]电气阀EPV20由电子传动控制单元T⑶18以这样的方式控制，作为在低传动比范围内，将车速Sv和第一假定速度S1相比较的结果，或者在高传动比范围内，车速Sv和第二假定速度S2之间的差值的结果，为电气阀EPV20提供或者不提供电子信号。
[0043]车辆速度太高而选择较低档位的情况下，比如，从第四到第一档位会造成传动装置I的损坏，电子传动控制单元TCU18将电子信号传输到电气阀EPV20，且压力会提供给设置在电气阀EPV20的壳体中的活塞7。活塞7向着档位选择轴5变动。这使得驾驶者通过换挡手柄3移动档位选择轴5产生巨大的“障碍”。推动不正确的档位使得克服电气阀EPV20的活塞7上的额外阻力是必要的，这些阻力是气动装置中的气压造成的。这个阻力几倍地高于电气阀EPV20中没有压力情况下的阻力。
[0044]据此，正常条件下的低传动比范围情况在图4中示出，图6示出的是高传动比范围，其中当低传动比范围内档位从3变到2的时候，车速Sv比第一假定速度S1低，而当高传动比范围内档位从7变到6的时候，车速Sv低于第二假定速度S2,从档位3-4位置(7-8)变到位置1-2(5-6)的阻力不会增加，且由换挡装置LRC2中主弹簧14的力形成。
[0045]据此，异常情况下低传动比范围情况在图5中示出，图7示出的是高传动比范围，其中当低传动比范围内档位从3变到2的时候，车速Sv比第一假定速度S1高，而当高传动比范围内档位从7变到6的时候，车速Sv高于第二假定速度S2,从档位3-4位置(7-8)变到位置1-2(5-6)的阻力几倍地增加且由主弹簧14的力以及电气阀EPV20中气动装置的气压形成。
[0046]图8示出了这样的情况，当驾驶者想要在车速Sv高于第一假定速度S1的情况下使用预选转换器4直接从高传动比范围的档位5变换为低传动比范围内的档位2的时候。这种情况下，电气阀EPV20所增加的阻力，将使得档位选择轴5被推到低传动比范围内的档位
3-4位置。
[0047]传动装置安装有预选转换器4的位置传感器15，用来选择低或者高传动比，如图1所示，传动控制单元TCU18与预选转换器4的位置传感器15连接，且基于这个转换器的位置以及车速Sv和第一假定速度S1或者第二假定速度S2之间的差值来控制电气阀EPV20的位置。
[0048]传动装置安装有气动装置，其用于借助预选转换器4和车速传感器6来选择传动比的范围，以及借助预选转换器的位置传感器15用来选择低或高传动比范围。
[0049]传动控制单元T⑶18与车速传感器6连接，且传动装置安装有轴向作用于档位选择轴5的电气阀EPV20，电气阀EPV20的位置由电子传动控制单元T⑶18基于车速Sv和低传动比范围内的第一假定速度S1之间的差值，或者车速Sv和高传动比范围内的第二假定速度S2之间的差值来控制，如上所述。
[0050]对本领域技术人员而言显而易见的是，本发明不限于所示的实施方式，且可以根据权利要求进行改进。
[0051]在本发明的说明书中，特定的术语被用于限制系统的特定元件，然而，这些仅仅用作一般和解释性的用途而不是限制。
【权利要求】
1.一种用于配备有低传动比范围和高传动比范围的机动车的传动装置保护系统(1)，其包括在字母“H”排列中工作的换挡装置LRC(2)，其中档位的选择借助于与换挡手柄(3)连接的档位选择轴(5)来实现，换挡手柄(3)配备有预选转换器(4)以便选择低传动比范围或高传动比范围，低传动比范围配备有至少四种传动比1、2、3、4，并且高传动比范围配备有至少四种传动比5、6、7和8，该传动装置配备有用于借助预选转换器和车速传感器(6)来选择传动比范围的气动装置，其特征在于，档位选择轴(5)直接连接到轴向作用于档位选择轴(5)的电气阀EPV(20)，从而阻碍档位选择轴(5)在低传动比范围内档位位置1-2中或者高传动比范围内档位位置5-6中的偶然定位，且电气阀EPV(20)借助于电动传动控制单元TCU(IS)通过电子信号基于车速Sv与低传动比范围内的第一假定速度S1之间的差值或者基于车速Sv与高传动比范围内的第二假定速度S2之间差值来控制。
2.根据权利要求1的传动装置保护系统，其特征在于，档位选择轴(5)与电气阀EPV (20)物理接触。
3.根据权利要求1或2的传动装置保护系统，其特征在于，电气阀EPV(20)包括容纳在电气阀EPV (20)的壳体⑶中的活塞(7)，电气阀EPV (20)位于换挡装置LRC⑵的壳体上。
4.根据前述任一项权利要求的传动装置保护系统，其特征在于，所述传动装置配备有用于选择低传动比范围或高传动比范围的预选转换器的位置传感器(15)，传动控制单元TCU与预选转换器(4)的位置传感器(15)连接，且基于传动预选转换器的位置以及车速Sv与第一假定速度S1之间的差值或者车速Sv与第二假定速度S2之间差值来控制电气致动器EPV的位置。
5.根据前述任一项权利要求的传动装置保护系统，其特征在于，电气阀EPV(20)保护档位2不与档位5啮合，这样当档位5不啮合之时，电气阀EPV (20)轴向地并且直接地作用在档位选择轴(5)上，且使得档位选择轴(5)推入档位位置3-4。
【文档编号】F16H61/18GK104145142SQ201280053998
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2012年10月31日 优先权日:2011年10月31日
【发明者】L·伍尼科夫斯基, Z·欧特, P·麦考斯基, F·科皮罗维茨 申请人:伊顿卡车部件有限公司