专利名称：齿轮选择器装置以及机动车变速器的控制的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及齿轮选择器装置以及变速器的控制，更具体地，涉及具有带有位置传感器的单个面积活塞的齿轮选择器装置，以实现变速器中同步器的三个位置控制。
背景技术：
本部分中的陈述只是提供与本发明相关的背景信息，并且可以构成现有技术，也可以不构成现有技术。双离合器或手自一体变速器的典型齿轮选择器采用液压、电机械或电磁致动器实现同步器的闭环位置控制。然而，这些系统需要使用昂贵的位置传感器来识别同步器的位置。已经证明在齿轮选择器装置中使用这些技术非常昂贵，且通常需要复杂的操作算法。用于双离合器或手自一体变速器的驱动的另一可选方式是使用双活塞或三区液压致动器。而这些类型的致动器在操作中不需要位置传感器，使用位置开关监测同步器的三个必要位置。然而，双活塞或三区致动器本身复杂且需要较大的封装空间。尽管这些活塞致动器可以用于它们的目的，但是常常期望在以低成本提供稳健和可靠的操作的同时减小控制算法和组装的复杂度以及提高齿轮选择器装置的封装效率。因此，本领域还有一定的改进齿轮选择器装置的空间，使其具有用于狭小空间应用的紧凑封装、改善的成本和更简单的控制算法。
发明内容
本发明提供了一种用于变速器的齿轮选择器装置，所述变速器具有第一齿轮、第二齿轮和将齿轮选择性接合到轴的同步器，所述齿轮选择器装置包括液压致动器、齿轮选择叉、第一压力控制阀、第二压力控制阀、第一位置传感器和控制器。液压致动器具有可滑动地设置在孔中的活塞。所述活塞与所述孔限定第一室和第二室。齿轮选择叉与所述活塞和所述同步器接合。第一压力控制阀被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第一室。第二压力控制阀被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第二室。第一位置传感器被配置为检测所述齿轮选择叉、所述活塞和所述同步器中的至少一个的操作位置。控制器与所述第一位置传感器，所述第一压力控制阀和所述第二压力控制阀电连通。所述控制器包括控制逻辑。所述控制逻辑包括第一控制逻辑，用于接收将第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的接合的需求；第二控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个；第三控制逻辑，用于检测和存储操作位置； 第四控制逻辑，用于接收将第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的脱离的需求；第五控制逻辑，用于调出操作位置；第六控制逻辑，用于基于调出的操作位置确定激活至少第一压力控制阀和第二压力控制阀中的哪一个以将第一齿轮和第二齿轮中的至少一个从轴脱离； 以及第七控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个以使第一齿轮和第二齿轮中的至少一个脱离。在本发明的另一示例中，所述控制逻辑还包括第八控制逻辑，用于检测第一齿轮和第二齿轮中的至少一个已经脱离；以及第九控制逻辑，用于去激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个。在本发明的另一示例中，所述齿轮选择器装置还包括被固定的用于与所述齿轮选择叉的共同移动的导杆。所述导杆具有表面，所述表面包括缺口和凸轮部分中的至少一个。在本发明的另一示例中，所述齿轮选择器装置包括止动机构，该止动机构被配置为与导杆的表面的缺口接合。在本发明的另一示例中，所述第一位置传感器设置成与所述导杆相邻。所述位置传感器包括滚柱，该滚柱与导杆的表面和导杆的凸轮部分中的至少一个接触。所述凸轮部分与所述缺口对准。在本发明的另一示例中，所述导杆的表面包括与所述缺口相邻的第一部分以及与所述第一部分相邻的第二部分。所述第一部分和所述缺口是导电的，所述第二部分是电绝缘的。电压施加到所述止动机构。所述第一位置传感器包括第一部分、第二部分、缺口和止动机构。当所述止动机构与第一部分和缺口之一接触时，所述第一位置传感器接收电压且向所述控制器发送信号。在本发明的另一示例中，所述活塞包括狭槽，所述齿轮选择叉与活塞的狭槽接合。 所述狭槽稍微大于所述齿轮选择叉，允许所述活塞与所述齿轮选择叉之间的相对移动。在本发明的另一示例中，齿轮选择器装置包括第二位置传感器，该第二位置传感器被配置为检测所述齿轮选择叉的第二个操作位置，其是第一操作位置、第二操作位置和中立操作位置中的至少一个。在本发明的另一示例中，当所述齿轮选择叉处于第一操作位置时，所述第一位置传感器被激活且去激活所述第二位置传感器。当述齿轮选择叉处于第二操作位置时，去激活所述第一位置传感器且激活所述第二位置传感器。当所述齿轮选择叉处于中立操作位置时，激活所述第一位置传感器和所述第二位置传感器。通过参照下面的描述和附图，本发明的另外的特征和优点将是明显的，其中，相同的标号是指相同的组件、元件或特征。本发明还提供了如下方案
1. 一种用于变速器的齿轮选择器装置，所述变速器具有第一齿轮、第二齿轮和将齿轮选择性接合到轴的同步器，所述齿轮选择器装置包括
液压致动器，具有可滑动地设置在孔中的活塞，其中，所述活塞与所述孔限定第一室和第二室；
齿轮选择叉，与所述活塞和所述同步器接合；
第一压力控制阀，被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第一
室；
第二压力控制阀，被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第二
室；
第一位置传感器，被配置为检测所述齿轮选择叉、所述活塞和所述同步器中的至少一个的操作位置；以及
控制器，与所述第一位置传感器、所述第一压力控制阀和所述第二压力控制阀电连通， 其中，所述控制器包括控制逻辑，所述控制逻辑包括第一控制逻辑，用于接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的接合需求； 第二控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个； 第三控制逻辑，用于检测和存储操作位置；
第四控制逻辑，用于接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的脱离需求； 第五控制逻辑，用于调出操作位置；
第六控制逻辑，用于基于调出的操作位置确定激活至少第一压力控制阀和第二压力控制阀中的哪一个以将第一齿轮和第二齿轮中的至少一个从所述轴脱离；以及
第七控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个以使第一齿轮和第二齿轮中的至少一个脱离。方案2.如方案1所述的齿轮选择器装置，其中，所述控制逻辑还包括 第八控制逻辑，用于检测第一齿轮和第二齿轮中的至少一个已经脱离；以及第九控制逻辑，用于去激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个。方案3.如方案1所述的齿轮选择器装置，还包括被固定以与所述齿轮选择叉共同移动的导杆，其中，所述导杆具有表面，所述表面包括缺口和凸轮部分中的至少一个。方案4.如方案3所述的齿轮选择器装置，还包括止动机构，其被配置为与导杆的表面的缺口接合。方案5.如方案4所述的齿轮选择器装置，其中，所述第一位置传感器设置成与所述导杆相邻，其中，所述位置传感器包括滚柱，该滚柱与导杆的表面和导杆的凸轮部分中的至少一个接触，其中，所述凸轮部分与所述缺口对准。方案6.如方案1所述的齿轮选择器装置，其中，所述导杆的表面包括与所述缺口相邻的第一部分以及与所述第一部分相邻的第二部分，其中，所述第一部分和所述缺口是导电的，所述第二部分是电绝缘的，其中，电压施加到所述止动机构，并且其中所述第一位置传感器包括第一部分、第二部分、缺口和止动机构，并且当所述止动机构与第一部分和缺口之一接触时，所述第一位置传感器接收电压且向所述控制器发送信号。方案7.如方案1所述的齿轮选择器装置，其中，所述活塞包括狭槽，所述齿轮选择叉与活塞的狭槽接合，其中，所述狭槽稍微大于所述齿轮选择叉，从而允许所述活塞与所述齿轮选择叉之间的相对移动。方案8.如方案1所述的齿轮选择器装置，还包括第二位置传感器，其被配置为检测所述齿轮选择叉的第二操作位置，其是第一齿轮位置、第二齿轮位置和中立操作位置中的至少一个。方案9.如方案8所述的齿轮选择器装置，其中，当所述齿轮选择叉处于第一齿轮位置时，激活所述第一位置传感器且去激活所述第二位置传感器，当所述齿轮选择叉处于第二齿轮位置时，去激活所述第一位置传感器且激活所述第二位置传感器，当所述齿轮选择叉处于中立操作位置时，激活所述第一位置传感器和所述第二位置传感器。方案10. —种控制变速器的齿轮选择器装置的方法，所述齿轮选择器装置具有液压致动器、第一压力控制阀、第二压力控制阀、齿轮选择叉、控制器和位置传感器，并且变速器包括轴、第一齿轮、第二齿轮和同步器，所述方法包括
接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的接合需求； 激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个；在所述控制器的存储器中存储操作位置； 接收中立操作位置请求； 从所述控制器的存储器调出操作位置；
基于所述操作位置确定至少第一压力控制阀和第二压力控制阀中的哪一个应该被激
活；
激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个以使第一齿轮和第二齿轮中的至少一个脱离。方案11.如方案10所述的方法，还包括检测第一齿轮和第二齿轮中的至少一个已经脱离，以及去激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个。方案12. —种用于变速器的齿轮选择器装置，所述变速器具有第一齿轮、第二齿轮和将齿轮选择性接合到轴的同步器，所述齿轮选择器装置包括
液压致动器，具有可滑动地设置在孔中的活塞，其中，所述活塞与所述孔限定第一室和第二室；
齿轮选择叉，与所述活塞和所述同步器接合；
第一压力控制阀，被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第一
室；
第二压力控制阀，被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第二
室；
第一位置传感器，被配置为检测所述齿轮选择叉、所述活塞和所述同步器中的至少一个的操作位置；
导杆，被固定以与所述齿轮选择叉共同移动，所述导杆具有表面，所述表面包括缺口和凸轮部分中的至少一个；以及
控制器，与所述第一位置传感器、所述第一压力控制阀和所述第二压力控制阀电连通， 其中，所述控制器包括控制逻辑，所述控制逻辑包括
第一控制逻辑，用于接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的接合需求； 第二控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个； 第三控制逻辑，用于检测和存储操作位置；
第四控制逻辑，用于接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的脱离需求； 第五控制逻辑，用于调出操作位置；
第六控制逻辑，用于基于调出的操作位置确定激活至少第一压力控制阀和第二压力控制阀中的哪一个以将第一齿轮和第二齿轮中的至少一个从所述轴脱离；以及
第七控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个以使第一齿轮和第二齿轮中的至少一个脱离。方案13.如方案12所述的齿轮选择器装置，所述控制逻辑还包括 第八控制逻辑，用于检测第一齿轮和第二齿轮中的至少一个已经脱离；以及第九控制逻辑，用于去激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个。方案14.如方案12所述的齿轮选择器装置，还包括止动机构，被配置为与导杆的表面的缺口接合。方案15.如方案14所述的齿轮选择器装置，其中，所述第一位置传感器设置成与所述导杆相邻，其中，所述位置传感器包括滚柱，该滚柱与导杆的表面和导杆的凸轮部分中的至少一个接触，其中，所述凸轮部分与所述缺口对准。方案16.如方案12所述的齿轮选择器装置，其中，所述导杆的表面包括与所述缺口相邻的第一部分以及与所述第一部分相邻的第二部分，其中，所述第一部分和所述缺口是导电的，所述第二部分是电绝缘的，其中，电压施加到所述止动机构，并且其中所述第一位置传感器包括第一部分、第二部分、缺口和止动机构，并且当所述止动机构与第一部分和缺口之一接触时，所述第一位置传感器接收电压且向所述控制器发送信号。方案17.如方案12所述的齿轮选择器装置，其中，所述活塞包括狭槽，所述齿轮选择叉与所述活塞的狭槽接合，其中，所述狭槽稍微大于所述齿轮选择叉，从而允许所述活塞与所述齿轮选择叉之间的相对移动。方案18.如方案12所述的齿轮选择器装置，还包括第二位置传感器，其被配置为检测所述齿轮选择叉的第二操作位置，其是第一齿轮位置、第二齿轮位置和中立操作位置中的至少一个。方案19.如方案18所述的齿轮选择器装置，其中，当所述齿轮选择叉处于第一齿轮位置时，激活所述第一位置传感器且去激活所述第二位置传感器，当述齿轮选择叉处于第二齿轮位置时，去激活所述第一位置传感器且激活所述第二位置传感器，当所述齿轮选择叉处于中立操作位置时，激活所述第一位置传感器和所述第二位置传感器。
仅为了说明目的在此描述附图，且不意在以任何方式限制本公开的范围； 图1是根据本发明的示例的齿轮选择器装置的示意图2是操作图1的齿轮选择器装置的方法的流程图； 图3A是根据本发明的另一示例的齿轮选择器装置的一部分的示意图； 图3B是描述根据图3A描述的本发明的示例的第一位置传感器和第二位置传感器的状态的表格；
图4A是示出处于未接合位置的止动球、弹簧和齿轮选择器导杆的替换的位置检测开关的示意图4B是示出处于中间位置的止动球、弹簧和齿轮选择器导杆的替换的位置检测开关的示意图4C是示出处于接合位置的止动球、弹簧和齿轮选择器导杆的替换的位置检测开关的示意图。
具体实施例方式下面的描述仅是示例性的，且不意在限制本公开、应用或使用。参照附图，其中，相同的标号指示相同的部件。在图1中，示出根据本发明的原理的齿轮选择器装置10的示例的示意图，现将进行描述。使用齿轮选择器装置10以通过操纵同步器18使第一齿轮12与第二齿轮14与旋转轴16接合或脱离。齿轮选择器装置10 包括液压致动器20、第一和第二压力控制阀22，24、齿轮选择叉25、导杆沈、止动机构28和位置传感器或位置开关30，并且由控制器31控制齿轮选择器装置10。
液压致动器20是双位致动器，包括在孔34内可滑动地设置的两面积活塞32。通常在变速器箱36或其他壳体中形成孔34。孔34通过活塞32被划分成第一部分34A和第二部分34B，并且具有封闭端34C和与封闭端34C相对的密封端34D。第一部分34A与第一流体通道34E连通，第二部分34B与第二流体通道34F连通。第一流体通道34E和第二流体通道34F分别于第一压力控制阀22和第二压力控制阀M连通。在控制器31的命令下， 阀22，24将加压流体选择性地提供到孔34的第一部分34A和第二部分34B。然而，应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以采用其他加压流体源。例如，本发明可以包括多端口滑阀，多端口滑阀具有单个输入端和两个选择性加压输出端。活塞32包括头部分38和杆部分40。头部分38具有第一表面38A和第二表面 38B，而杆部分40包括第一端40A和第二端40B，其中，第一端40A固定到头部分38的第一表面38A。杆部分40从头部分38延伸通过孔34的密封端34C，因此将杆部分40的第二端 40B定位在孔34之外。在杆部分40中紧邻第二端40B的位置形成狭槽40C。狭槽40C具有第一壁40D和第二壁40E，并且能够与齿轮选择叉25接合。齿轮选择叉25是液压致动器20的活塞32与同步器18之间的机械联动装置。齿轮选择叉25转变活塞32的线性运动以操纵同步器18，并且提供将同步器18与第一齿轮12 或第二齿轮14接合所需的轴向运动。齿轮选择叉25包括第一端25A和与第一端相对的第二端25B。第一端25A与活塞32的杆部分40的第二端40B的狭槽40C接合。活塞32的第二端40B的狭槽40C的壁40D，40E间隔开，从而狭槽40C稍微大于齿轮选择叉25的第一端 25A。这种布置使活塞32与齿轮选择叉25之间能有微量相对运动，下面将更加详细地描述其目的。齿轮选择叉25的第二端25B被形成为与同步器18接合。齿轮选择叉25还包括固定到导杆26的中间部分25C。导杆沈具有固定部分26A和缺口部分^B。固定部分26A包括固定点^C，在固定点^C，齿轮选择叉25固定到导杆26。缺口部分26B包括第一边缘42和第二边缘44。 第一边缘包括第一缺口 42A、第二缺口 42B和第三缺口 42C。第一缺口 42A、第二缺口 42B和第三缺口 42C被形成与止动机构28相互作用，止动机构28在紧邻导杆沈的缺口部分26B 的位置安装到变速器箱36。导杆的第二边缘44具有至少一个凸轮部分44A。凸轮部分44A 被形成为与位置开关30相互作用，位置开关30也安装到变速器箱36。通过安装在导杆沈的固定部分26A的两侧上的一对线性轴承43将导杆沈限制为线性运动。止动机构观包括壳体观々、弹簧^B、柱塞28C和球^D。壳体28A被形成在变速器箱36中，或者固定到变速器箱36。柱塞28C设置在壳体28A中，弹簧28B设置在柱塞28C 与壳体28A之间。当柱塞28C压缩弹簧观8时，弹簧28B将反作用力施加到柱塞观(。球 28D设置在柱塞与导杆沈的缺口部分^B的第一边缘42之间。位置开关30安装到变速器箱36。位置开关30包括弹簧加载的滚柱30A，滚柱与导杆沈的缺口部分^B的第二边缘44接触。滚柱30A被弹簧加载，以从滚柱30A施加恒力，从而滚柱30A遵循第二边缘的凸轮部分44A的轮廓。当滚柱30A与凸轮部分44A接触时，位置开关30产生“开”信号，当滚柱30A与凸轮部分44A不接触时，位置开关30产生 “关”信号。然而，应该理解，在不脱离本发明的范围的情况下可以采用其他方法感测位置。 例如，本发明可以包括安装到变速器箱36的位置开关30，以检测该设备的诸如活塞32、齿轮选择叉25和同步器18的其他元件的运动或位置。
控制器31通常包括电子控制设备，例如，变速器控制模块，具有预编程的数字计算机或处理器、控制逻辑、用于存储数据的存储器以及至少一个I/O外围设备。控制逻辑包括用于监测、操纵和产生数据的多个逻辑例行程序。可以在硬件、软件或者硬件和软件的组合中实现控制逻辑。例如，控制逻辑可以是程序代码的形式，通过处理器存储在电存储器或发动机控制单元表中。控制器从位置开关30接收输入数据，执行控制逻辑，并且向压力控制阀22，24发送命令信号。例如，这些控制信号包括开/关液压信号。可以在用于实现控制逻辑序列的控制器31的处理器可执行的软件程序代码中实现控制逻辑。例如，当从接收到将轴16和同步器18从第一齿轮12脱离的需求时，使用这种控制逻辑序列。第一控制逻辑序列包括用于接收将第一齿轮12和第二齿轮14中的至少一个与轴16接合的需求的第一控制逻辑，用于激活第一压力控制阀22和第二压力控制阀 M中的至少一个的第二控制逻辑，用于检测和存储操作位置的第三控制逻辑，用于接收将第一齿轮12和第二齿轮14中的至少一个从轴16脱离的需求的第四控制逻辑，用于调出操作位置的第五控制逻辑，用于基于调出的操作位置确定激活第一压力控制阀22和第二压力控制阀M的哪一个以将第一齿轮12和第二齿轮14中的至少一个从轴16脱离的第六控制逻辑，用于激活第一压力控制阀22和第二压力控制阀M中的至少一个以使第一齿轮12 和第二齿轮14中的至少一个脱离的第七控制逻辑，用于检测第一齿轮12和第二齿轮14中的至少一个已经脱离的第八控制逻辑，以及用于去激活第一压力控制阀22和第二压力控制阀M中的至少一个的第九控制逻辑。参照图2，继续参照图1，现将描述用于控制齿轮选择器装置10以执行齿轮选择器装置10的操作的方法60的流程图。图1示出处于中立操作位置的齿轮选择器装置10。方法从块62开始，在块62，处于中立操作位置，当做出第一齿轮请求时前进到块64或者当做出第二齿轮请求时前进到块66。例如，当在块64做出第一齿轮请求时，方法前进到块68， 在块68，激活第一压力控制阀22，以用液压流体给孔34的第一部分34A加压。液压流体填充孔34的第一部分34A并且给孔34的第一部分34A加压，因此在活塞32的头部分38的第一表面38A上产生力。头部分38的第一表面38A上的力促使活塞32向孔34的密封端 34C移动。随着活塞32移动，杆部分40也移动，狭槽40C的第一壁40D与齿轮选择叉25的第一端25A之间的接触使齿轮选择叉25沿着与活塞32相同的方向移动。由于齿轮选择叉 25的第二端25B与同步器18接合，同步器18也以相同的方向向第一齿轮14移动。同时， 固定到齿轮选择叉25的导杆沈也移动，从而止动机构28的球28D开始进入导杆沈的第三缺口 42C。一旦同步器18与第一齿轮14同步，则止动球28D进入第三缺口 42C。此时， 随着止动球28D进入第三缺口 42C，位置开关30的滚柱30A开始离开导杆沈的第二边缘 44的凸轮部分44A，并且将滚柱30A移动到“关”位置。在块70，块72的第一齿轮位置存储在控制器31的存储器中。在方法60中稍后将使用此齿轮位置，从而控制器31知晓同步器 18的位置。在块72，同步器18在第一齿轮位置被接合。当在块66做出第二齿轮请求时，方法60前进到块86，在块86，激活第二压力控制阀24，以用液压流体给孔34的第二部分34B加压。液压流体填充孔34的第二部分34B并且给孔34的第二部分34B加压，因此在活塞32的头部分38的第二表面38B上产生力。头部分38的第二表面38B上的力促使活塞32离开孔34的密封端34C。随着活塞32移动，杆部分40也移动，杆部分引起狭槽40C的第一壁40D与齿轮选择叉25的第一端25A之间的接触。该接触使齿轮选择叉25沿着与活塞32相同的方向移动。由于齿轮选择叉25的第二端25B与同步器18接合，同步器18也以相同的方向向第二齿轮12移动。此时，固定到齿轮选择叉25的导杆沈也移动，从而止动机构28的球28D开始进入导杆沈的第一缺口 42A。一旦同步器18与第一齿轮14同步，则止动球28D进入第一缺口 42A。此时，随着止动球28D进入第一缺口 42A，位置开关30的滚柱30A开始离开导杆沈的第二边缘44的凸轮部分44A，并且将滚柱30A移动到“关”位置。在块76，块80的第二齿轮位置存储在控制器31的存储器中。在方法60中稍后将使用此齿轮位置，从而控制器31知晓同步器18的位置。在块72，同步器18在第一齿轮位置被接合。根据齿轮选择杆沈的开始位置，通常通过给第一压力控制阀22和第二压力控制阀M之一加压来实现中立操作位置。然而，方法60可以在块72的第一齿轮位置或块80 的第二齿轮位置开始。例如，为了将同步器18从第一齿轮位置移动到中立操作位置，方法在块72以第一齿轮位置开始。在块82，做出中立请求。在块84，控制器调出存储的齿轮位置，在这种情况下，存储的齿轮位置是第一齿轮位置，方法指向块86。在块88，激活第二压力控制阀24，以用液压流体给孔34的第二部分34B加压。液压流体填充孔34的第二部分 34B并且给孔34的第二部分34B加压，因此在活塞32的头部分38的第二表面38B上产生力。头部分38的第二表面38B上的力促使活塞32离开孔34的密封端34C。随着活塞32 移动，杆部分40也移动，杆部分引起狭槽40C的第二壁40E与齿轮选择叉25的第一端25A 之间的接触。该接触使齿轮选择叉25沿着与活塞32相同的方向移动。由于齿轮选择叉25 的第二端25B与同步器18接合，同步器18也以相同的方向向中立操作位置移动，并且使第一齿轮14脱离。此时，固定到齿轮选择叉25的导杆沈也移动，从而止动机构28的球28D 开始进入导杆26的第二缺口 42B。一旦球^D开始进入第二缺口 42B，弹簧^B、柱塞28C 和球28D组合在导杆沈上产生附加力，在与初始移动相同的方向再推动导杆26。导杆沈进而将该力施加到齿轮选择叉25，即使活塞32的杆部分40停止移动，该力也能使齿轮选择叉25以相同方向继续移动。如上所述，齿轮选择叉25的第一端25A与活塞32的杆部分40 的狭槽40C之间的松配合允许活塞32与齿轮选择叉25之间的相对运动。随着球28D继续深入第二缺口 42B，齿轮选择叉25的第一端25A与杆部分40的狭槽40C的第二壁40E分离。此时，止动球28D进入第二缺口 42B，位置开关30的滚柱30A开始进入导杆沈的第二边缘44的凸轮部分44A，并且将滚柱30A移动到“开”位置。接下来，在块90，一旦开关30 处于“开”位置，就向第二压力控制阀M发送信号，停止加压，并且从孔34的第二部分34B 排出液压流体。当齿轮选择器装置处于第二齿轮位置80时，方法在块80以第二齿轮位置开始。在块82，做出中立请求。在块84，控制器调出存储的齿轮位置，在这种情况下，存储的齿轮位置是第二齿轮位置，方法指向块92。在块94，激活第一压力控制阀22，以用液压流体给孔34 的第一部分34A加压。液压流体填充孔34的第一部分34A并且给孔34的第一部分34A加压，因此在活塞32的头部分38的第一表面38A上产生力。头部分38的第一表面38A上的力促使活塞32向孔34的密封端34C移动。随着活塞32移动，杆部分40也移动，狭槽40C 的第一壁40D与齿轮选择叉25的第一端25A之间的接触使齿轮选择叉25沿着与活塞32相同的方向移动。由于齿轮选择叉25的第二端25B与同步器18接合，同步器18也以相同的方向向中立操作位置移动，并且使第二齿轮12脱离。此时，固定到齿轮选择叉25的导杆沈也移动，从而止动机构观的球28D开始进入导杆沈的第二缺口 42B。一旦球28D开始进入第二缺口 42B，弹簧^B、柱塞28C和球28D组合在导杆沈上产生附加力，在与初始移动相同的方向再推动导杆26。导杆沈进而将该力施加到齿轮选择叉25，即使活塞32的杆部分 40停止移动，该力也能使齿轮选择叉25以相同方向继续移动。如上所述，齿轮选择叉25的第一端25A与活塞32的杆部分40的狭槽40C之间的松配合允许活塞32与齿轮选择叉25 之间的相对运动。随着球28D继续深入第二缺口 42B，齿轮选择叉25的第一端25A与杆部分40的狭槽40C的第一壁40D分离。此时，止动球28D进入第二缺口 42B，位置开关30的滚柱30A开始进入导杆沈的第二边缘44的凸轮部分44A，并且将滚柱30A移动到“开”位置。接下来，在块92，一旦开关30处于“开”位置，就向第一压力控制阀22发送信号，停止加压，并且从孔34的第一部分34A排出液压流体。参照图3A和图;3B，现将描述包括第二位置传感器或开关46的本发明的另一示例。 如图3A所示，第二位置开关46放置在第一位置开关30旁边。还需要附加的第二凸轮部分 48以驱动第二位置开关46。图;3B所示的表根据同步器18位置的状态整理了第一位置开关30和第二位置开关46的状态。当同步器18处于第一齿轮14位置时，第一位置开关30 处于“开”位置，且第二位置开关46处于“关”位置。当同步器18处于第二齿轮12位置时， 第一位置开关30处于“关”位置，且第二位置开关46处于“开”位置。当同步器18处于中立操作位置时，第一位置开关30和第二位置开关46都处于“开”位置。参照图4A-4C，本发明的另一示例用内置的电子位置传感器或开关110代替先前公开的机械/电子位置开关30，46。例如，导杆112替换导杆沈，并且止动机构114替代止动机构洲。导杆112和止动机构114组合以向控制器116提供位置信号。导杆112包括边缘118，该边缘具有第一部分120、第二部分122和第三部分124。第二部分122包括缺口 122A且具有包括导电材料的表面122B。边缘118的第一部分120紧邻第二部分122，且具有包括导电材料的表面120A。边缘118的第三部分IM紧邻第二部分122，且具有不导电的表面124A。止动机构114包括壳体114A、弹簧114B和球114C。弹簧114B放置在球 114C和壳体114A之间，而球114C保持与导杆112的边缘118接触。电压施加到止动机构 114，当球114C与边缘118的第一部分120接触时，如图4B所示，或者当球114C与边缘118 的第二部分122接触时，如图4C所示，位置传感器110向控制器116提供位置信号。当球 114C与接触边缘118的第三部分IM时，如图4A所示，不向控制器116发送信号，并且认为球114C的位置不与第一部分120或第二部分122接触。本发明的描述仅是示例性的，并且不脱离本发明的宗旨的变化拟在本发明的范围内。这种变化不被认为是脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于变速器的齿轮选择器装置，所述变速器具有第一齿轮、第二齿轮和将齿轮选择性接合到轴的同步器，所述齿轮选择器装置包括液压致动器，具有可滑动地设置在孔中的活塞，其中，所述活塞与所述孔限定第一室和第二室；齿轮选择叉，与所述活塞和所述同步器接合；第一压力控制阀，被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第一室；第二压力控制阀，被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第二室；第一位置传感器，被配置为检测所述齿轮选择叉、所述活塞和所述同步器中的至少一个的操作位置；以及控制器，与所述第一位置传感器、所述第一压力控制阀和所述第二压力控制阀电连通， 其中，所述控制器包括控制逻辑，所述控制逻辑包括第一控制逻辑，用于接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的接合需求； 第二控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个； 第三控制逻辑，用于检测和存储操作位置；第四控制逻辑，用于接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的脱离需求； 第五控制逻辑，用于调出操作位置；第六控制逻辑，用于基于调出的操作位置确定激活至少第一压力控制阀和第二压力控制阀中的哪一个以将第一齿轮和第二齿轮中的至少一个从所述轴脱离；以及第七控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个以使第一齿轮和第二齿轮中的至少一个脱离。
2.如权利要求1所述的齿轮选择器装置，其中，所述控制逻辑还包括 第八控制逻辑，用于检测第一齿轮和第二齿轮中的至少一个已经脱离；以及第九控制逻辑，用于去激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个。
3.如权利要求1所述的齿轮选择器装置，还包括被固定以与所述齿轮选择叉共同移动的导杆，其中，所述导杆具有表面，所述表面包括缺口和凸轮部分中的至少一个。
4.如权利要求3所述的齿轮选择器装置，还包括止动机构，其被配置为与导杆的表面的缺口接合。
5.如权利要求4所述的齿轮选择器装置，其中，所述第一位置传感器设置成与所述导杆相邻，其中，所述位置传感器包括滚柱，该滚柱与导杆的表面和导杆的凸轮部分中的至少一个接触，其中，所述凸轮部分与所述缺口对准。
6.如权利要求1所述的齿轮选择器装置，其中，所述导杆的表面包括与所述缺口相邻的第一部分以及与所述第一部分相邻的第二部分，其中，所述第一部分和所述缺口是导电的，所述第二部分是电绝缘的，其中，电压施加到所述止动机构，并且其中所述第一位置传感器包括第一部分、第二部分、缺口和止动机构，并且当所述止动机构与第一部分和缺口之一接触时，所述第一位置传感器接收电压且向所述控制器发送信号。
7.如权利要求1所述的齿轮选择器装置，其中，所述活塞包括狭槽，所述齿轮选择叉与活塞的狭槽接合，其中，所述狭槽稍微大于所述齿轮选择叉，从而允许所述活塞与所述齿轮选择叉之间的相对移动。
8.如权利要求1所述的齿轮选择器装置，还包括第二位置传感器，其被配置为检测所述齿轮选择叉的第二操作位置，其是第一齿轮位置、第二齿轮位置和中立操作位置中的至少一个。
9.一种控制变速器的齿轮选择器装置的方法，所述齿轮选择器装置具有液压致动器、 第一压力控制阀、第二压力控制阀、齿轮选择叉、控制器和位置传感器，并且变速器包括轴、 第一齿轮、第二齿轮和同步器，所述方法包括接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的接合需求； 激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个； 在所述控制器的存储器中存储操作位置； 接收中立操作位置请求； 从所述控制器的存储器调出操作位置；基于所述操作位置确定至少第一压力控制阀和第二压力控制阀中的哪一个应该被激活；激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个以使第一齿轮和第二齿轮中的至少一个脱离。
10.一种用于变速器的齿轮选择器装置，所述变速器具有第一齿轮、第二齿轮和将齿轮选择性接合到轴的同步器，所述齿轮选择器装置包括液压致动器，具有可滑动地设置在孔中的活塞，其中，所述活塞与所述孔限定第一室和第二室；齿轮选择叉，与所述活塞和所述同步器接合；第一压力控制阀，被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第一室；第二压力控制阀，被配置为选择性地将加压的液压流体提供到所述液压致动器的第二室；第一位置传感器，被配置为检测所述齿轮选择叉、所述活塞和所述同步器中的至少一个的操作位置；导杆，被固定以与所述齿轮选择叉共同移动，所述导杆具有表面，所述表面包括缺口和凸轮部分中的至少一个；以及控制器，与所述第一位置传感器、所述第一压力控制阀和所述第二压力控制阀电连通， 其中，所述控制器包括控制逻辑，所述控制逻辑包括第一控制逻辑，用于接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的接合需求； 第二控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个； 第三控制逻辑，用于检测和存储操作位置；第四控制逻辑，用于接收第一齿轮和第二齿轮中的至少一个与轴的脱离需求； 第五控制逻辑，用于调出操作位置；第六控制逻辑，用于基于调出的操作位置确定激活至少第一压力控制阀和第二压力控制阀中的哪一个以将第一齿轮和第二齿轮中的至少一个从所述轴脱离；以及第七控制逻辑，用于激活第一压力控制阀和第二压力控制阀中的至少一个以使第一齿轮和第二齿轮中的至少一个脱离。
全文摘要
本发明涉及齿轮选择器装置以及机动车变速器的控制。一种变速器的齿轮选择器装置，所述变速器具有通过同步器选择性接合到轴的第一齿轮和第二齿轮。所述齿轮选择器装置包括液压致动器，与所述致动器接合的齿轮选择叉，被固定以与所述齿轮选择叉共同移动的导杆，与导杆的第一边缘接触设置的止动机构，与导杆的第二边缘接触设置的位置传感器，与液压致动器连通的第一压力控制阀和第二压力控制阀，与位置传感器、第一压力控制阀和所述第二压力控制阀进行电连通控制器。所述控制器包括控制逻辑序列。
文档编号F16H61/30GK102287531SQ201110160568
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月15日 优先权日2010年6月15日
发明者G. 奥塔尼斯 P., 白 S., A. 尼拉肯坦 V. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司