用于车辆变速器的停车控制系统的制作方法

本公开涉及一种用于车辆变速器的停车控制系统。

背景技术：

本背景技术通常呈现本公开的背景。当前署名的发明人的工作就其在本背景技术中所描述的以及在提交时可以不另外被作为是现有技术的多个方面的描述而言既不明确地也不隐含地被认可为是本公开的现有技术。

典型的自动变速器包括液压控制系统，其用于向变速器内的部件提供冷却和润滑并且用于致动多个转矩传输装置。这些转矩传输装置可为例如布置有齿轮组或变矩器中的摩擦离合器和制动器。常规的液压控制系统通常包括主泵，其将诸如油等加压流体提供给阀体内的多个阀和螺线管。主泵是由机动车的发动机驱动。阀和螺线管可操作以将加压液压流体通过液压流体回路引导至包括润滑子系统、冷却器子系统、变矩器离合器控制子系统以及包括致动器换挡致动器子系统的各种子系统，该致动器接合转矩传输装置。输送至换挡致动器的加压液压流体用于接合或脱离转矩传输装置，以获得不同的传动比。

变速器通常以包括非停车驱动模式和停车模式的多种操作模式操作。非停车驱动模式通常包括前进挡或速比(即，驱动模式)，至少一个倒挡或速比(即，倒挡模式)和空挡模式。各种驱动模式的选择通常是通过接合换挡杆或其它驱动器接口装置来实现，该其它驱动器接口装置由换挡线或其它机械连接而连接至变速器。

替代地，可由电子变速器挡位选择(etrs)系统(也称为“线控换挡”系统)来控制驱动模式的选择。在etrs系统中，通过在驱动器接口装置与变速器之间传送的电子信号来实现驱动模式的选择。etrs系统减少了机械部件、增加了仪表板空间、增强了样式选项，并且消除了换挡线与变速器挡位选择杆错位的可能性。新的推进系统架构可能不再依靠离合器，且因此可能不再结合液压控制系统。

这些控制系统必须在特定故障操作模式期间满足新的变速器和车辆设计的具体安全要求。在这些新的推进系统架构中缺少或降低了液压系统的可用性的情况下，通常通过将系统安装在变速器壳体的外部来满足这些安全相关功能。轴可伸出变速器壳体并且连接至此外部系统。此外部系统必须提供将变送器放置在多种不同的配置中(包括停车、倒挡、空挡、驱动和低挡配置)的能力。因为此外部部件需要被提供适应所有变速器配置的能力，所以该外部部件通常体积庞大、复杂且相当昂贵。另外，这些现有的系统依靠内部电容器或能量存储装置来准确地对机构进行锁定或解锁以在配置之间进行转变。这些能量存储可能会失败并且变得不可靠，且它们的仅仅存在就已经增加了复杂性和成本。

技术实现要素：

在示例性方面中，一种车辆包括：原动机，其与变速器的输入轴连通；变速器的输出轴，其与最终传动和驱动轮连通；停车致动器系统，其在变速器壳体内部；以及停车控制系统，其用延伸穿过该壳体的枢轴安装至变速器壳体的外表面，该停车控制系统连接至停车致动器系统以选择性地将停车致动器系统放置在停车配置和非停车配置中的一种配置中。

在另一个示例性方面中，停车控制系统包括一对分离且独立操作的停车抑制螺线管，其可操作以将停车控制系统保持在非停车配置中。

在另一个示例性方面中，停车控制系统进一步包括枢转地安装在枢轴上的pisa杆。

在另一个示例性方面中，该对停车抑制螺线管中的每一个可通电以将它们的对应螺线管轴保持在延伸位置中，以防止枢轴支架上的pisa杆从非停车配置朝停车配置旋转。

在另一个示例性方面中，pisa杆包括螺线管轴斜面，其定向成在pisa杆从非停车配置朝停车配置旋转时将对应的螺线管轴推动至缩回配置。

在另一个示例性方面中，停车控制系统进一步包括停车复位弹簧，其将pisa杆偏置以使其从非停车配置旋转至停车配置。

在另一个示例性方面中，停车控制系统进一步包括具有输出轴的电动机；安装在输出轴上的小齿轮；以及齿轮，其与小齿轮啮合并且安装在枢轴上。

在另一个示例性方面中，停车控制系统进一步包括安装在枢轴上的位置传感器，其输出指示pisa杆何时处于非停车配置中的信号。

在另一个示例性方面中，停车抑制螺线管对来自位置传感器的指示pisa杆的非停车配置的信号做出响应，以使它们的对应螺线管轴通电并且保持在延伸位置中。

以此方式，提供了一种良好的、不复杂的系统，其可靠地满足在完全动力损耗的情况下默认停车的要求；如果需要，尽管单个元件发生故障，仍然需要维护非停车配置；并且按照命令维持在非停车配置与停车配置之间移动的运动能力，且反之亦然。

从下文提供的详细描述，本公开的其它应用领域将变得显而易见。应当理解的是，详细描述和具体示例仅旨在用于说明目的，并且不旨在限制本公开的范围。

从包括权利要求和结合附图取得的示例性实施例的详细描述，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将易于显而易见。

附图说明

通过详细说明和附图将更完全地理解本公开，其中：

图1是车辆中的示例性推进系统的示意图；

图2是示例性停车控制系统的示意图；

图3a是图2的处于停车配置中的停车控制系统的示意图；

图3b是处于停车配置中的停车致动器系统的示意图；

图4a是图2的处于非停车配置中的停车控制系统的示意图；

图4b是处于非停车配置中的停车致动器系统的示意图；以及

图5是图2的停车控制系统的一部分的特写示意图。

具体实施方式

参考图1，说明车辆且通常由附图标记5指示车辆。车辆5被说明为客车，但是应当明白的是，车辆5可为任何类型的车辆，诸如卡车、货车，运动型多功能车辆等。车辆5包括示例性推进系统10。首先应当明白的是，虽然已经说明了后轮驱动推进系统，但是在不脱离本发明的范围的情况下，车辆5也可具有前轮驱动推进系统。推进系统10通常包括与变速器14互连的原动机12。

在不脱离本公开的范围的情况下，原动机12可为常规的内燃机或电动发动机、混合动力发动机或任何其它类型的原动机。原动机12可通过挠性板15或连接至起动装置16的其它连接装置向变速器14供应驱动转矩。起动装置16可为流体动力装置，诸如流体联接器或变矩器、湿式双离合器或电动机。应当明白的是，可采用原动机12与变速器14之间的任何起动装置，包括干式发动离合器。

变速器14具有通常铸造的金属壳体18，其封闭并且保护变速器14的各种部件。壳体18可包括定位和支撑这些部件的各种孔隙、通道、肩部和凸缘。一般来说，变速器14包括变速器输入轴20和变速器输出轴22。变速器输入轴20在功能上经由起动装置16与发动机12互连，并且从发动机12接收输入转矩或动力。因此，在起动装置16是流体动力装置的情况下，变速器输入轴20可为涡轮轴，在起动装置16是双离合器的情况下，该变速器输入轴可为双输入轴，或在起动装置16是电动机的情况下，该变速器输入轴可为驱动轴。变速器输出轴22可与最终传动单元26连接，该最终传动单元包括例如传动轴28、差速器30和连接至车轮33的驱动轴32。

齿轮和离合器装置24包括多个齿轮组、多个离合器和/或制动器以及多个轴。多个齿轮组可包括单独的相互啮合的齿轮，诸如行星齿轮组，其通过多个离合器/制动器的选择性致动连接至或可选择地连接至多个轴。多个轴可包括副轴或中间轴、套筒和中心轴、回动轴或空转轴或其组合。由附图标记34示意性地指示的离合器/制动器通过选择性地将多个齿轮组内的单个齿轮选择性地联接至多个轴而可选择性地接合以起始多个齿轮或速比中的至少一个。应当明白的是，在不脱离本公开的范围的情况下，变速器14内的齿轮组、离合器/制动器34和轴的具体布置和数量可有所不同。

变速器18包括变速器控制模块36。变速器控制模块36优选地是具有预编程的数字计算机或处理器、控制逻辑或电路、用于存储数据的存储器以及至少一个i/o外围设备的电子控制装置。控制逻辑包括或启用用于监视、操纵和生成数据和控制信号的多个逻辑例程。在另一个示例中，变速器控制模块36是发动机控制模块(ecm)或混合动力控制模块或任何其它类型的控制器。

图1还示出了位于变速器壳体18外部并且与变速器控制模块36通信的停车控制系统200的示意图。停车控制系统200还连接至位于变速器壳体18内部的停车致动器系统202。停车控制系统200与停车致动器系统202互动以选择性地将停车致动器系统202放置在停车配置和非停车配置中的一种配置中。

图2至5说明了根据本发明的示例性停车控制系统200。停车控制系统200包括具有电动机输出轴206的电动机204。小齿轮208用花键连接至电动机输出轴206并且与齿轮210啮合。齿轮210用花键连接至枢轴212。pisa杆214也用花键连接至枢轴212。以此方式，当电动机204致动以使电动机输出轴206旋转时，小齿轮208和齿轮210使枢轴212在相反方向上但是以降低的速度和增加的转矩旋转。

枢轴212延伸至变速器壳体18中并且连接至停车致动器系统202的停车杆216。图3b和4b中所说明的停车致动器系统202是常规的公知配置。停车致动器系统202在图3b中被说明为处于停车配置中，且在图4b中被说明为处于非停车配置中。

停车复位弹簧218是同心地安装在枢轴212上的扭转弹簧。停车复位弹簧218将pisa杆214偏置以朝如图3a和3b中所说明的停车配置旋转。停车复位弹簧218向pisa杆214提供足够的转矩，并且因此向停车杆216提供足够的转矩，以提供默认停车功能。

停车控制系统200进一步包括一对分离且独立控制的停车抑制螺线管220。每个停车抑制螺线管220包括选择性地可伸缩的螺线管轴222。如图2和4a中清楚地说明，停车抑制螺线管220固定地定位成使得它们相应的螺线管轴222可在非停车配置中选择性地延伸，以阻止pisa杆214朝停车配置旋转(即，在图中顺时针旋转)。以此方式，提供冗余、分离和独立的装置以将停车控制系统200维持在非停车配置中。任何单个元件的动力损失或故障均不会导致停车控制系统200从非停车配置移动至停车配置，因为在没有命令的情况下不会这样做。

停车控制系统200进一步包括安装在枢轴212上的位置传感器226。位置传感器226可操作以输出指示停车控制系统200的位置或配置的信号，其指示停车控制系统200是处于停车配置还是非停车配置中。应当理解的是，虽然示例性实施例说明了安装在枢轴226上的位置传感器226，但是在无限制的情况下也可使用位于停车控制系统200内的任意处的任何传感器，该传感器能够输出指示停车控制系统200的配置的信号。

现在将参考图3a至5解释停车控制系统200的操作。停车复位弹簧218将pisa杆214在图3a中的顺时针方向上偏置，以将停车控制系统200保持在停车配置中。在此配置中，pisa杆214用花键连接至枢轴212(该枢轴进而旋转至停车致动器系统202的停车杆)会将车辆维持在停车配置中。

为了从停车配置移动至非停车配置，电动机204通电并且施加转矩以克服由停车复位弹簧218施加的偏置转矩而使pisa杆214在逆时针方向上旋转，直至pisa杆214遇到终止挡块(未示出)为止，该终止挡块限制pisa杆214进一步旋转超出图4a中所说明的非停车配置。在非停车配置中到达终止挡块之后，位置传感器226生成指示已经到达非停车配置的信号，并且作为响应，停车抑制螺线管220均通电，使得它们相应的螺线管轴222以足够大的力接触pisa杆214，以克服停车复位弹簧218的偏置力而将pisa杆214保持在该位置中。如上文所解释，具有一对分离且独立控制的停车抑制螺线管220提供冗余，其确保任何一个停车抑制螺线管的故障均不会导致无意中进入停车配置中。

当需要移回至停车配置时，两个停车抑制螺线管220被断电。由停车复位弹簧218施加的偏置转矩足以使pisa杆214在顺时针方向上旋转，使得pisa杆214上的螺线管轴斜面224将螺线管轴222推动至相应的停车位内的缩回位置螺线管220中。即使一个或两个螺线管轴222被卡在延伸位置中，停车复位弹簧218仍然足够强到将pisa杆214在顺时针方向上偏置，以将卡住的螺线管轴222推入其相应的缩回位置中。一旦处于停车配置中，pisa杠杆214经由枢轴212与停车杆216连接会将停车致动器系统202维持在停车配置中。可选地，电动机204也可通电以促使pisa杆214在顺时针方向上旋转，且由此辅助停车复位弹簧218。

以此方式，即使在整个系统可能掉电的情况下，停车复位弹簧218也可确保停车控制系统200实现停车配置。另外，在我们想要确保停车控制系统200停留在非停车配置中的情况下，单个元件故障不会导致进入停车配置中。冗余、分离和独立控制的停车抑制螺线管220确保这些元件中的任一个的单个故障均不会导致不期望的进入非停车配置。最后，电动机204提供控制停车控制系统200何时进入任一配置(无论是停车配置还是非停车配置)中的能力。

本说明书的本质仅仅是说明性的并且决不旨在限制本公开、其应用或用途。本公开的广泛教导可通过各种形式来实施。因此，虽然本公开包括特定示例，但是本公开的真实范围不应当局限于此，因为当研究图式、说明书和以下权利要求书之后将明白其它修改。