线控换挡停车系统的制作方法

文档序号:18221645发布日期:2019-07-19 23:03阅读:304来源:国知局
线控换挡停车系统的制作方法

本公开涉及一种用于自动变速器的电子致动式停车接合系统。



背景技术:

典型的自动变速器包括液压控制系统,该液压控制系统用于为变速器内的部件提供冷却和润滑并且致动多个转矩传输装置。这些转矩传输装置可以是例如布置有齿轮组或者在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,该主泵将加压流体(诸如油)提供给阀体内的多个阀和螺线管。主泵由机动车辆的发动机驱动。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到各种子系统,其包括润滑子系统、冷却器子系统、变矩器离合器控制子系统和换挡致动器子系统,该换挡致动器子系统包括与转矩传输装置接合的致动器。输送到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便获得不同的传动比。

变速器通常以多种操作模式操作,该操作模式包括离开停车挡驾驶模式和停车挡模式。离开停车挡驾驶模式通常包括前进挡或速比(即,驾驶模式)、至少一个倒车挡或速比(即,倒车模式)和空挡模式。通常通过接合换挡杆或其它驾驶员接口装置来实现各种驾驶模式的选择,该换挡杆或其它驾驶员接口装置通过变速缆索或与变速器的其它机械连接而连接。

替代地,可以通过电子变速器挡位选择(etrs)系统来控制驾驶模式的选择,该系统也称为“线控换挡”系统。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完成驾驶模式的选择。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,并消除了变速缆索与变速器挡位选择杆未对准的可能性。

可以包括停车制动器机构以阻止在车辆处于停车挡时车辆滚下倾斜表面的自然趋势。此类停车制动器机构通常包括相对于变速器的输出轴固定的停车齿轮和被设计成当停车制动器机构被激活时选择性地与齿轮接合的停车棘爪。当停车棘爪与停车齿轮的齿轮齿之间的凹部接合时,停车棘爪基本上防止输出轴和所附接的停车齿轮旋转。

期望etrs控制系统在特定的故障操作模式期间满足特定的安全要求。在这些新型推进系统架构中的液压系统不存在或减少可用性的情况下,通过在变速器的壳体外部安装停车系统,通常满足停车制动器机构的这些安全相关功能。轴可以伸出变速器壳体以连接到该外部停车制动器系统。

希望停车制动器系统提供若干特征,其包括:在完全动力损失情况下默认停车;在需要时尽管出现单个元件故障仍保持离开停车挡配置;以及保持在离开停车挡配置与停车挡配置之间移动的运动能力,反之亦然。为了提供所有这些特征,外部停车制动器系统通常包括具有马达、传感器、控制器等的机电致动器,并且包括冗余以确保安全性。这种外部停车制动器系统体积大,价格昂贵,并且具有若干部件。



技术实现要素:

提供了一种用于自动变速器的停车致动器组件,其包括设置在主变速器系统内的若干部件。例如,停车致动器马达、一个或多个闭锁螺线管和位置传感器全部都可以集成到主变速器系统中。作为示例,可以包括冗余默认停车功能,以及稳健的滚动致动器组件,其包括至少一个连续接触点,该连续接触点与停车棘爪进行引导和/或连续接触。

在可以与本文公开的其它形式组合或分开的一种形式中,提供了一种用于自动变速器的停车致动器组件。停车致动器组件包括致动器组件和限定远端的致动器杆。致动器组件具有主体部分、第一滚子和第二滚子。第一和第二滚子可旋转地附接到主体部分。致动器杆的远端可滑动地联接到致动器组件。围绕致动器组件和致动器杆的远端设置引导件。停车棘爪被设置成与第一滚子滚动接触。停车棘爪可在停车挡位置与离开停车挡位置之间旋转。致动器组件被配置为在分别与停车棘爪的停车挡位置和离开停车挡位置对应的停车挡致动位置和停车挡脱离位置之间移动。第一滚子在停车挡致动位置和停车挡脱离位置中接触停车棘爪。

在可以与本文公开的其它形式组合或分开的另一种形式中,提供了一种用于自动变速器的停车致动器组件。停车致动器组件具有:停车棘爪,其可在停车挡位置与离开停车挡位置之间旋转;以及致动器组件,其被配置为在停车挡致动位置与停车挡脱离位置之间移动。致动器组件被配置为当致动器组件移动到停车挡致动位置时将停车棘爪旋转到停车挡位置。致动器杆限定近端和远端。致动器杆的远端可滑动地联接到致动器组件。围绕致动器组件和致动器杆的远端设置引导件,并且致动器组件可在引导件内移动。停车杆可旋转地附接到致动器杆的近端。停车杆可旋转以使致动器杆相对于引导件移动。停车杆可在与致动器组件的停车挡致动位置对应的第一位置和与致动器组件的停车挡脱离位置对应的第二位置之间旋转。包括停车致动器马达,其被配置为引起停车杆旋转以移动致动器杆。致动器杆被配置为通过旋转停车杆将致动器组件拉动到停车挡脱离位置。验证传感器邻近停车杆设置,该验证传感器被配置为确定停车杆的位置。

在可以与本文公开的其它形式组合或分开的另一种形式中,提供了一种包括停车棘爪的自动变速器组件。停车棘爪可在停车挡位置与离开停车挡位置之间旋转。致动器组件被配置为在停车挡致动位置与停车挡脱离位置之间移动。致动器组件被配置为当致动器移动到停车挡致动位置时将停车棘爪旋转到停车挡位置。致动器杆限定近端和远端。致动器杆的远端可滑动地联接到致动器组件。围绕致动器组件和致动器杆的远端设置引导件,并且致动器组件可在引导件内移动。主变速器系统具有壳体。停车杆、停车致动器马达和螺线管各自设置在壳体中。停车杆可旋转地附接到致动器杆的近端。停车杆可旋转以使致动器杆相对于引导件移动,该停车杆可在与致动器组件的停车挡致动位置对应的第一位置和与致动器组件的停车挡脱离位置对应的第二位置之间旋转。停车致动器马达被配置为引起停车杆旋转以移动致动器杆。致动器杆被配置为通过旋转停车杆将致动器组件拉动到停车挡脱离位置。螺线管在壳体中邻近停车杆设置。螺线管具有螺线管柱塞,并且螺线管被配置为致动螺线管柱塞以锁定停车杆以将致动器组件保持在停车挡脱离位置。

可以提供附加特征,其包括但不限于以下项:第二滚子在停车挡致动位置和停车挡脱离位置中接触引导件;引导件限定内部平面;第二滚子被配置为沿着内部平面从停车挡致动位置滚动到停车挡脱离位置;第一和第二滚子设置在主体部分的远端;致动器组件还包括设置在主体部分的近端处的圆形弹头端;圆形弹头端与引导件的内表面滑动接触;致动器杆可滑动地连接到圆形弹头端;致动器杆被配置为将致动器组件拉动到停车挡脱离位置;弹簧封闭在导向装置内邻近圆形弹头端;弹簧被配置为将致动器组件偏置到停车挡致动位置;停车杆可旋转地附接到致动器杆的近端;停车杆可旋转以使致动器杆相对于引导件移动;弹簧围绕致动器杆设置并与圆形弹头端接触;弹簧从致动器杆和引导件上拆卸;螺线管邻近停车杆设置;螺线管具有螺线管柱塞;螺线管被配置为致动螺线管柱塞以锁定停车杆以将致动器组件保持在停车挡脱离位置;并且停车致动器马达被配置为引起停车杆旋转以移动致动器杆。

可以提供另外的附加特征,其包括但不限于以下项:第二螺线管具有第二螺线管柱塞;第二螺线管被配置为致动第二螺线管柱塞以锁定停车杆以将致动器组件保持在停车挡脱离位置;停车杆具有第一面和与第一面相对的第二面;第一面限定第一斜槽;第二面限定第二斜槽;第一螺线管柱塞设置在第一斜槽中以锁定停车杆以将致动器组件保持在停车挡脱离位置;第二螺线管柱塞设置在第二斜槽中以锁定停车杆以将致动器组件保持在停车挡脱离位置;第一螺线管还被配置为致动第一螺线管柱塞以锁定停车杆以将致动器组件保持在停车挡致动位置;第二螺线管还被配置为致动第二螺线管柱塞以锁定停车杆以将致动器组件保持在停车挡致动位置;停车杆在第一面上限定第三斜槽;并且第一螺线管柱塞设置在第三斜槽中以锁定停车杆以将致动器组件保持在停车挡致动位置。

可以提供其它附加特征,其包括但不限于以下项:主变速器系统;停车致动器马达、第一螺线管和第二螺线管中的每一个设置在主变速器系统内;停车杆可在与致动器组件的停车挡致动位置对应的第一位置和与致动器组件的停车挡脱离位置对应的第二位置之间旋转;验证传感器邻近停车杆设置并且被配置为确定停车杆的位置;第一滚子沿着致动器组件的第一侧定位,而第二滚子沿着致动器组件的第二侧定位;第三滚子沿着致动器组件的第一侧定位,而第四滚子沿着致动器组件的第二侧定位;第三滚子与第一滚子间隔开,而第四滚子与第二滚子间隔开;第三和第四滚子在停车挡致动位置和停车挡脱离位置中接触引导件;第三滚子被配置为沿着(第一)平面从停车挡致动位置滚动到停车挡脱离位置;引导件还限定第二平面;第四滚子被配置为沿着第二平面从停车挡致动位置滚动到停车挡脱离位置;并且其中通过将停车致动器马达移动到上止点范围位置并将螺线管柱塞伸展到限定在停车杆的面内的狭槽中,致动器组件保持在停车挡脱离位置。

根据本文提供的描述将明白进一步方面、优点和应用领域。应当理解的是,该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。

附图说明

本文所述的附图仅用于说明目的并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。

图1是根据本公开的原理的机动车辆中的示例性推进系统的示意图;

图2a是根据本公开的原理的图1的推进系统的示例性停车致动器组件处于停车挡位置的侧面剖视图;

图2b是根据本公开的原理的图2a的停车致动器组件处于停车挡位置的透视图;

图3是根据本公开的原理的图2a至2b的停车致动器组件处于棘轮作用或中间位置的侧面剖视图;

图4a是根据本公开的原理的图2a至3的停车致动器组件处于离开停车挡位置的侧面剖视图;

图4b是根据本公开的原理的图2a至4a的停车致动器组件处于离开停车挡位置的透视图;

图5是根据本公开的原理的图2a至4b的停车致动器组件的平面图;

图6a是根据本公开的原理的图2a至5的停车致动器组件的一部分的第一侧透视图;

图6b是根据本公开的原理的图2a至6a的停车致动器组件的一部分的第二侧透视图;

图7a是根据本公开的原理的图2a至6b的停车致动器组件的一部分的剖视图,示出了第一螺线管;

图7b是根据本公开的原理的图2a至7a的停车致动器组件的一部分的剖视图,示出了第二螺线管;

图8a是根据本公开的原理的可以结合图1的推进系统使用的另一个示例性停车致动器组件处于停车挡位置的侧面剖视图;

图8b是根据本公开的原理的图8a的停车致动器组件处于离开停车挡位置的侧面剖视图;

图9a是根据本公开的原理的可以结合图1的推进系统使用的又一示例性停车致动器组件的一部分处于离开停车挡位置的透视图;

图9b是根据本公开的原理的图9a的停车致动器组件的另一部分处于离开停车挡位置的剖视透视图;以及

图9c是根据本公开的原理的图9a至9c的停车致动器组件处于停车挡位置的平面图。

具体实施方式

参考图1,机动车辆被示出并总体上由附图标记20指示。车辆20被示为乘用车,但是应当明白的是,车辆20可以是任何类型的车辆,诸如卡车、厢式货车、运动型多功能车等。车辆20包括示例性推进系统22。首先应当明白的是,虽然已经示出了后轮驱动推进系统22,但是在不脱离本公开的范围的情况下,车辆20可以具有前轮驱动推进系统。推进系统22通常包括与变速器26互连的原动机24。

作为示例,原动机24可以是常规的内燃机或电动机、混合动力发动机或任何其它类型的原动机。原动机24例如通过柔性板28或连接到起动装置30上的其它连接装置向变速器26提供驱动转矩。起动装置30可以是流体动力装置,诸如流体联轴器或变矩器、湿式双离合器或电动马达。应当明白的是,可以采用原动机24与变速器26之间的任何起动装置,包括干式发动离合器。

变速器26可以具有铸造金属壳体32,其封闭并保护变速器26的各种部件。壳体32可以包括各种孔、通道、肩部和定位并支撑这些部件的凸缘。作为示例,变速器26包括变速器输入轴34和变速器输出轴36。变速器输入轴34经由起动装置30在功能上与发动机24互连,并从发动机24接收输入转矩或动力。因此,变速器输入轴34在起动装置30是流体动力装置的情况下可以是涡轮轴,在起动装置30是双离合器的情况下可以是双输入轴,或者在起动装置30是电动马达的情况下可以是驱动轴。变速器输出轴36可以与最终驱动单元38连接,该最终驱动单元包括例如传动轴40、差速器42和连接到车轮46上的驱动桥44。

变速器26包括齿轮离合器装置48,其可以包括例如多个齿轮组、多个离合器和/或制动器以及多个轴。多个齿轮组可以包括单独的相互啮合齿轮,诸如行星齿轮组,其通过多个离合器/制动器的选择性致动而连接到或可选择性地连接到多个轴。多个轴可以包括副轴或对轴、套筒和中心轴、倒车轴或空转轴,或者它们的组合。由附图标记48示意性指示的离合器/制动器可选择性地接合以通过选择性地将多个齿轮组内的单独齿轮联接到多个轴来发起多个齿轮或速比中的至少一个。应当明白的是,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,变速器26内的齿轮组、离合器/制动器48和轴的具体布置和数量可以变化。

变速器26由主变速器控制模块50控制。主变速器控制模块50优选地是电子控制装置,其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,以及一个或多个i/o外围设备。控制逻辑包括或启用多个逻辑例程以用于监测、操纵和产生数据和控制信号。在另一个示例中,主变速器控制模块50可以结合到发动机控制模块(ecm)或混合动力控制模块或任何其它类型的控制器中。

图1还示出了停车致动器组件52的示意图,该停车致动器组件可以至少部分地定位在变速器壳体32内并且与主变速器控制模块50通信。

现在总体上参考图2a至7b,描述了根据本公开的停车致动器组件52的第一示例。停车致动器组件52包括致动器马达54,该致动器马达可操作以驱动致动器杆56。当停车棘爪60处于停车挡位置时,停车齿轮58可以锁定停车(如图2a至2b中所示)。更具体地,当停车棘爪60的锁定齿62接合停车齿轮58的齿66之间的凹部64时,停车棘爪60处于停车挡位置并且停车齿轮58被锁定停车,如图2a至2b中所示。

致动器杆56限定近端68和远端70,该近端可旋转地联接到致动器马达54。致动器杆56的远端70可滑动地联接到致动器组件72。在该示例中,致动器组件72具有主体部分74,其中第一滚子76和第二滚子78在主体部分74的远端80处可旋转地附接到主体部分74,并且圆形弹头端82附接到致动器组件72的近端84。更具体地,致动器杆56可滑动地连接到圆形弹头端82。第一滚子76和第二滚子78可以被配置为在彼此的表面上接触并滚动。

引导件86围绕致动器组件72和致动器杆56的远端70设置。作为示例,引导件86可以具有大致矩形横截面,该横截面限定了中空内部空间88。致动器组件72和螺旋弹簧90设置在引导件86的中空内部空间88内。引导件86限定内部平面92,第二滚子78被配置为沿着该内部平面滚动。圆形弹头端82与引导件86的一个或多个内部表面92、93滑动接触。停车棘爪60限定斜面94,第一滚子76被配置为沿着该斜面滚动。

弹簧90在引导件86的内部中空空间88中邻近圆形弹头端82设置。在该示例中,弹簧90围绕致动器杆56设置,并且弹簧90在弹簧90的第一端96处与圆形弹头端82接触。弹簧90在弹簧90的近端100处接触引导件86的近端102或引导件86的附件,诸如固定夹98。致动器杆56从圆形弹头端82伸展,穿过螺旋弹簧90的内部,并且从引导件86的近端102中的开口101伸出。在该示例中,弹簧90从致动器杆56、引导件86和致动器组件72上拆卸。弹簧90在致动器72与在该示例中固定夹98之间提供偏置力。因此,在图2a至2b的定向上,弹簧90被配置为将致动器组件72偏置到左侧。

致动器组件72被配置为在停车挡致动位置与停车挡脱离位置之间移动。在所示的示例中,致动器组件72从停车挡致动位置线性移动到停车挡脱离位置。在停车挡致动位置中,致动器组件72如图2a至2b中所示设置,推进停车棘爪60与停车齿轮58接触。弹簧90将致动器组件72偏置到停车挡致动位置。在停车挡脱离位置中,致动器组件72如图3、4a和4b中所示移动到右侧。当致动器组件72移动到停车挡脱离位置时,致动器组件72不再推进停车棘爪60与停车齿轮58接触,因此停车棘爪60的弹簧104将停车棘爪60围绕停车棘爪销106可旋转地偏置远离停车齿轮58。

停车致动器组件52被配置为默认处于停车挡位置或停车位置。停车棘爪60的弹簧104将停车棘爪60偏置到离开停车挡位置,其中停车棘爪齿62与停车齿轮58脱离;然而,引导件86内的弹簧90将致动器组件72朝向引导件86的远端108偏置(在图2a至2b的定向上偏置到左侧),从而使致动器组件72推动停车棘爪60使得停车棘爪60朝向停车齿轮58枢转并接合停车齿轮58。因此,在没有介入力的情况下,弹簧90使致动器组件72抵靠停车棘爪60偏置以使停车棘爪60接合停车齿轮58。

致动器马达54可操作以使致动器杆56的近端68远离引导件86移动(在图2a至4b的定向上移动至右侧)。致动器杆56的远端70具有唇部57,其防止致动器杆56从圆形弹头端82中逸出。随着致动器杆56的近端68远离引导件86移动,致动器杆56的远端70上的唇部57将致动器组件72抵靠弹簧90拉动到停车挡脱离位置中。参考图4a至4b,当致动器组件72处于停车挡脱离位置时,因为致动器组件72不再推动停车棘爪60与停车齿轮58接合,所以停车棘爪60借助于停车棘爪弹簧104中的力在枢轴销106上枢转到离开停车挡位置。

致动器杆56滑动地连接到致动器组件72。致动器马达54可操作以使致动器杆56的近端68朝向和远离引导件86移动。参考图3,示出了停车致动器组件52的中间或棘轮作用位置。当致动器马达54使致动器杆56的近端68朝向引导件86移回时,致动器杆56在形成于致动器组件72的圆形弹头端82内的开口110内滑动。当致动器杆56的远端70和唇部57通过致动器马达54在圆形弹头端82内朝向引导件86的远端108移动时,圆形弹头端82不再通过致动器杆56的远端70保持在致动器组件72的停车挡脱离位置。因此,弹簧90开始将致动器组件72推向引导件86的远端108。图3示出了致动器组件72的中间位置,其中杆56已经开始被推向引导件86的远端108,但是致动器组件72尚未借助于弹簧力90移动到停车接合位置来将停车棘爪60推入停车挡位置。当致动器组件72起棘轮作用时,致动器组件72也可以处于中间位置,这将在下面进一步详细解释。

因此,如图2a至2b中所示,在没有动力或介入力的情况下,弹簧90将致动器组件72偏置到停车挡致动位置。马达54可操作以移动致动器杆56,使得致动器杆56将致动器组件72拉入停车挡脱离位置,如图4a至4b中所示。

停车棘爪60的斜面94设置成与致动器组件72的第一滚子76滚动接触。在致动器组件72的所有位置处,停车棘爪60保持与第一滚子76接触。因此,第一滚子76在致动器组件72的停车挡致动位置和停车挡脱离位置中接触停车棘爪60。

类似地,引导件86设置成与致动器组件72的第二滚子78滚动接触。第二滚子78沿着引导件86的大致平坦内部表面92在停车挡致动位置与停车挡脱离位置之间滚动。因此,在致动器组件72的所有位置处,引导件86的平坦内部表面92保持与第二滚子78接触。第二滚子78在停车挡致动位置和停车挡脱离位置中接触引导件86的平面92,并且被配置为沿着内部平面92从停车挡致动位置滚动到停车挡脱离位置。

引导件86具有平面92、93,并且由致动器组件72的滚子76、78中的任一个接触的唯一斜面是停车棘爪60的斜面94。这导致该致动器组件72在停车齿轮58的接合、脱离和棘轮作用期间的稳定移动。

现在参考图5至7b并继续参考图2a至4b,停车致动器组件52包括被配置为锁定致动器杆56的位置的至少一个螺线管112a、112b。在该示例中,第一螺线管112a和第二螺线管112b各自可操作以将致动器杆56以及因此停车棘爪60锁定到离开停车挡位置。如果需要,螺线管112a、112b还可操作以将致动器杆56以及因此停车棘爪60锁定到停车挡位置。

在所示的示例中,停车杆114可旋转地附接到致动器杆56的近端68。停车杆114直接或间接地联接到致动器马达54。在该示例中,停车杆114通过一个或多个齿轮116连接到致动器马达54(在图中仅可看到一个齿轮116,但是应当理解的是,多个齿轮116用于将马达54啮合地联接到停车杆114)。致动器马达54可操作以使齿轮116旋转,并因此旋转停车杆114以使致动器杆56相对于引导件86移动。

停车杆114具有第一面118和与第一面118相对的第二面120。第一面118限定具有斜面124的第一斜槽122,而第二面120限定具有斜面128的第二斜槽126。在该示例中,每个螺线管112a、112b邻近停车杆114的面118、120设置。每个螺线管112a、112b具有螺线管柱塞130a、130b,其中每个螺线管112a、112b被配置为致动其相应的螺线管柱塞130a、130b以锁定停车杆114。例如,在激励每个螺线管112a、112b时,如果柱塞130a、130b在被致动时与狭槽对齐,则螺线管的相应柱塞130a、130b从相应的螺线管壳体170a、170b移向停车杆114并进入停车杆114的狭槽中。

第一螺线管柱塞130a被致动并设置在第一斜槽122中以锁定停车杆114,而第二螺线管柱塞130b设置在第二斜槽126中以将停车杆114锁定在离开停车挡位置。当停车杆114通过两个螺线管柱塞130a、130b之一锁定在第一斜槽122和/或第二斜槽126中时,致动器杆56保持在与致动器组件72的停车挡脱离位置对应的第一位置。因此,螺线管柱塞130a、130b锁定停车杆114以将致动器杆56的近端68保持在比当致动器组件处于停车挡致动位置时更远离引导件68的远端108的位置,因此,还将致动器组件72保持在停车挡脱离位置并将停车齿轮58保持在离开停车挡位置。螺线管112a、112b是冗余的,使得如果一个发生故障或断电,则螺线管112a、112b中的另一个仍可操作以将组件52锁定成离开停车挡。

当希望将停车致动器组件52移动成停车挡时,螺线管112a、112b断电,并且致动器马达54被配置为引起停车杆114的旋转。当致动器马达54施加力以使停车杆114旋转时,斜面124、128将断电的螺线管柱塞130a、130b推出相应的狭槽122、126。致动器马达54引起停车杆114的旋转以使致动器杆56朝向引导件86的远端108移动。然后,弹簧90将致动器组件72朝向引导件86的远端108偏置,这将停车棘爪60推动成与停车齿轮58接合。

如果需要,螺线管112a、112b中的每一个可以被配置为将其相应的柱塞130a、130b锁定在致动器组件72的停车挡致动位置和停车棘爪60的相应的停车挡位置。例如,停车杆114可以在第一面118中限定第三斜槽132并且在第二面120中限定第四斜槽134。第一螺线管柱塞130a设置在第三斜槽132中以锁定停车杆114以将致动器组件72保持在停车挡致动位置,而第二螺线管柱塞130b设置在第四斜槽134中以锁定停车杠杆114将致动器组件72保持在停车挡致动位置。同样,螺线管112a、112b是冗余的,使得如果一个发生故障或断电,则螺线管112a、112b中的另一个仍可操作以将组件52锁定成停车挡。

停车杆114可在与致动器组件72的停车挡致动位置对应的第一位置和与致动器组件72的停车挡脱离位置对应的第二位置之间旋转。停车致动器组件52还可以包括邻近停车杆114设置的验证传感器136,其中验证传感器136被配置为确定停车杆114的位置。验证传感器136被配置为确定停车杆114是否处于第一或第二位置,因此确定系统是否处于停车挡或离开停车挡,因为停车杆114的第一和第二位置可以分别对应于致动器组件72的停车挡致动和停车挡脱离位置。可以在相邻结构中提供一个或多个正止动件(未示出)以将停车杆114的运动限制在期望位置之外。

现在参考图8a至8b,提供了停车致动器组件252的另一个示例的示意图。除非被描述为不同,否则停车致动器组件252可以类似于上述停车致动器组件52。例如,停车致动器组件252包括致动器马达254,该致动器马达可操作以驱动致动器杆256。当停车棘爪260处于停车挡位置时,停车齿轮258可以锁定成停车挡(如图8a中所示)。

致动器杆256限定近端268和远端270,该近端可旋转地联接到致动器马达254,该远端可滑动地联接到致动器组件272。在该示例中,致动器组件272具有主体部分274,该主体部分具有第一滚子276、第二滚子278、第三滚子350和第四滚子352。滚子276、278、350、352中的每一个可旋转地附接到主体部分274。第一滚子276和第二滚子278在主体部分274的远端280处可旋转地附接到主体部分274,而第三滚子350和第四滚子352在主体部分274的中间部分354处可旋转地附接到主体部分274。因此,第一滚子276与第三滚子350间隔开,而第二滚子278与第四滚子352间隔开。第一滚子276和第二滚子278可以被配置为在彼此的表面上接触并滚动,而第三滚子350和第四滚子352可以被配置为在彼此的表面上接触并滚动。

如果需要,致动器杆256可滑动地连接到主体部分274的近端356,该致动器杆可以包括圆形弹头端,如图2a至4b中所示。主体部分274(或附接结构,诸如圆形弹头端)限定开口358,致动器杆256可滑动地容纳穿过该开口,并且致动器杆256具有唇形端257,防止致动器杆256从主体部分274中滑出。

引导件286围绕致动器组件272和致动器杆256的远端270设置。作为示例,引导件286可以具有大致矩形横截面,该横截面限定了中空内部空间288。致动器组件272和螺旋弹簧290设置在引导件286的中空内部空间288内。引导件286限定第一内部平面292,第二滚子278和第四滚子352被配置为沿着该第一内部平面滚动。引导件286还限定第二内部平面293,第三滚子350被配置为沿着该第二内部平面滚动。停车棘爪260限定斜面294,第一滚子276被配置为沿着该斜面滚动。

弹簧290在引导件286的内部中空空间288中设置于致动器组件272与引导件286的近端302之间。在该示例中,弹簧290围绕致动器杆256设置,并且弹簧290在弹簧290的第一端296处与致动器组件272接触。弹簧290在弹簧290的近端300处接触引导件286的近端302或引导件286的附件,诸如固定夹98(图2a至5中所示)。致动器杆256从致动器组件272伸展,穿过螺旋弹簧290的内部并从引导件286的近端302中的开口301伸出。在该示例中,弹簧290从致动器杆256、引导件286和致动器组件272上拆卸。弹簧290在致动器组件272与引导件286的近端302之间提供偏置力。因此,在图8a至8b的定向上,弹簧290被配置为将致动器组件272偏置到左侧。

致动器组件272被配置为以直线运动在停车挡致动位置和停车挡脱离位置之间移动。在停车挡致动位置中,致动器组件272如图8a中所示设置,推进停车棘爪260与停车齿轮258接触。弹簧290将致动器组件272偏置到停车挡致动位置。在停车挡脱离位置中,致动器组件272轴向地移动到右侧,如图8b中所示。当致动器组件272移动到停车挡脱离位置时,致动器组件272不再推进停车棘爪260与停车齿轮258接触,因此停车棘爪260的弹簧304将停车棘爪260围绕停车棘爪销306可旋转地偏置远离停车齿轮258。

停车致动器组件252被配置为默认处于停车挡位置或停车位置。停车棘爪260的弹簧304将停车棘爪260偏置到离开停车挡位置,其中停车棘爪齿262与停车齿轮258脱离;然而,引导件286内的弹簧290将致动器组件272朝向引导件286的远端308偏置(在图8a至8b的定向上偏置到左侧),从而使致动器组件272推动停车棘爪260使得停车棘爪260朝向停车齿轮258枢转并接合停车齿轮258,这类似于图2a至4b中所示。因此,在没有介入力的情况下,弹簧290使致动器组件272抵靠停车棘爪260偏置以使停车棘爪260接合停车齿轮258。

致动器马达254可操作以使致动器杆256的近端268朝向和远离引导件286移动(在图8a至8b的定向上移动至右侧)。当致动器杆256的近端268远离引导件286移动时,致动器杆256的远端270克服弹簧290的力将致动器组件272拉入停车挡脱离位置,如图8b中所示。当致动器组件272处于停车挡脱离位置时,因为致动器组件272不再推动停车棘爪260与停车齿轮258接合,所以停车棘爪260借助于停车棘爪弹簧304中的力在枢轴销306上枢转到离开停车挡位置。

致动器杆256滑动地连接到致动器组件272。致动器马达254可操作以使致动器杆256的近端268朝向和远离引导件286移动。参考图8a,当致动器马达254使致动器杆256的近端268朝向引导件286移回时,致动器杆256在形成于致动器组件272的近端356内的开口358内(或致动器组件的附件)内滑动。当致动器杆256的远端270通过致动器马达254在引导件286内朝向引导件286的远端308移动时,致动器组件272不再通过致动器杆256的远端270上的唇形端257保持在致动器组件272的停车挡脱离位置。因此,弹簧290将致动器组件272推向引导件286的远端308。

因此,如图8a中所示,在没有动力或介入力的情况下,弹簧290将致动器组件272偏置到停车挡致动位置。马达254可操作以移动致动器杆256,使得致动器杆256将致动器组件272拉入停车挡脱离位置,如图8b中所示。

停车棘爪260的斜面294设置成与致动器组件272的第一滚子276滚动接触。在致动器组件272的所有位置处,停车棘爪260保持与第一滚子276接触。因此,第一滚子276在致动器组件272的停车挡致动位置和停车挡脱离位置中接触停车棘爪260。

类似地,引导件86被设置成与致动器组件272的第二滚子278、第三滚子350和第四滚子352滚动接触。第二滚子278和第四滚子352沿着引导件286的大致平坦内部表面292在停车挡致动位置与停车挡脱离位置之间滚动。因此,在致动器组件272的所有位置处,引导件286的平坦内部表面292保持与第二滚子278和第四滚子352接触。第二滚子278和第四滚子352各自在停车挡致动位置和停车挡脱离位置中接触引导件286,并且各自被配置为沿着内部平面292从停车挡致动位置滚动到停车挡脱离位置。

第三滚子350沿着引导件286的大致平坦内部表面293在停车挡致动位置与停车挡脱离位置之间滚动。因此,在致动器组件272的所有位置处,引导件286的平坦内部表面293保持与第三滚子350接触。第三滚子350在停车挡致动位置和停车挡脱离位置中接触引导件286,并且被配置为沿着内部平面293从停车挡致动位置滚动到停车挡脱离位置。利用多组滚子276、278、350、352,致动器组件272在引导件286内稳定地移动。此外,因为引导件286具有平面292、293,并且与致动器组件272的滚子276、278、350、352中的任一个接触的唯一斜面是停车棘爪260的斜面294,结果是在停车齿轮258的接合、脱离和棘轮作用期间致动器组件272的稳定轴向线性移动。

停车致动器组件252包括至少一个螺线管312a、312b,其被配置为锁定致动器组件272的位置。在该示例中,第一螺线管312a和第二螺线管312b各自可操作以将致动器杆256、致动器组件272以及因此停车棘爪260锁定到离开停车挡位置;然而,应当理解的是,可以替代地使用单个螺线管312a、312b。如果需要,螺线管312a、312b还可以操作以将致动器杆256以及因此停车棘爪260锁定到停车挡位置。

在所示的示例中,示意性地示出了停车杆314,并且应当理解的是,如果需要,停车杆314可以类似于上述停车杆114。停车杆314可旋转地附接到致动器杆256的近端268。停车杆314例如通过一个或多个齿轮(未示出)直接或间接地联接到致动器马达254。停车杆314具有第一面318和与第一面318相对的第二面320。如果需要,第一面318和第二面320可以各自限定狭槽,其类似于上述狭槽122、126;或者,停车杆314可以形成为没有狭槽122、126。

每个螺线管312a、312b邻近停车杆314的面318、320设置。每个螺线管312a、312b具有螺线管柱塞330a、330b,其中每个螺线管312a、312b被配置为致动其相应的螺线管柱塞330a、330b以锁定停车杆314。例如,在激励每个螺线管312a、312b时,其相应的柱塞330a、330b朝向停车杆314向外移动以锁定停车杆314。

第一螺线管柱塞330a可以设置在停车杆314的狭槽(未示出)中或者以其它方式邻近停车杆314设置以锁定停车杆314,而第二螺线管柱塞330b可以设置在停车杆314的狭槽(未示出)中或者以其它方式邻近停车杆314设置以锁定停车杆314。停车杆314可以由两个螺线管柱塞330a、330b之一锁定,使得致动器杆256和停车杆314保持在与致动器组件272的停车挡脱离位置对应的第一位置,如图8b中所示。在图8b的示例中,第一螺线管柱塞330a邻近第二面320伸展,而第二螺线管柱塞330b邻近第一面318伸展以锁定停车杆314。因此,螺线管柱塞330a、330b锁定停车杆314以将致动器杆256的近端268保持在比处于致动器组件272的停车挡致动位置时更远离引导件268的远端308的位置,因此,还将致动器组件272保持在停车挡脱离位置并将停车齿轮保持在离开停车挡位置。螺线管312a、312b是冗余的,使得如果一个发生故障或断电,则螺线管312a、312b中的另一个仍可操作以将组件252锁定成离开停车挡。

当希望将停车致动器组件352移动成停车挡时,螺线管312a、312b断电,并且致动器马达254被配置为引起停车杆314的旋转。当致动器马达254施加力以使停车杆314旋转时,断电的螺线管柱塞330a、330b缩回。致动器马达254引起停车杆314的旋转以使致动器杆256朝向引导件286的远端308移动。然后,弹簧290将致动器组件272朝向引导件286的远端308偏置,因为唇形端257不再将致动器组件272保持在最右侧位置(该最右侧位置是停车挡脱离位置)。当致动器组件272通过弹簧290移动到停车挡激活位置时,致动器组件272推动停车棘爪260与停车齿轮258接合。

如果需要,螺线管312a、312b中的每一个还可以被配置为将其相应的柱塞330a、330b锁定在致动器组件272的停车挡致动位置和停车棘爪260的相应的停车挡位置。例如,如图8a中所示,第一螺线管柱塞330a邻近第一面318伸展,而第二螺线管柱塞330b邻近第二面320伸展以将停车杆314锁定在停车挡位置。同样,螺线管312a、312b是冗余的,使得如果一个发生故障或断电,则螺线管312a、312b中的另一个仍可操作以将组件252锁定成停车挡。

停车杆314可在与致动器组件272的停车挡致动位置对应的第一位置(如图8a中所示)和与致动器组件272的停车挡脱离位置对应的第二位置(如图8b中所示)之间移动。停车致动器组件252还可以包括邻近停车杆314设置的验证传感器336,其中验证传感器336被配置为确定停车杆314的位置。验证传感器336被配置为确定停车杆314是否处于第一或第二位置,因此确定系统是否处于停车挡或离开停车挡,因为停车杆314的第一和第二位置可以分别对应于致动器组件272的停车挡致动和停车挡脱离位置。可以在相邻结构中提供一个或多个正止动件(未示出)以将停车杆314的运动限制在期望位置之外。

现在参考图9a至9c,停车致动器组件的另一种变型被示出并总体上用452指定。除非被描述为不同,否则停车致动器组件452可以类似于上述停车致动器组件52、252。例如,停车致动器组件/452包括致动器马达454,该致动器马达可操作以驱动致动器杆456。当停车棘爪处于停车挡位置时,停车齿轮458可以锁定成停车挡。停车棘爪在图9a至9c中不可见,但是应当理解的是,停车棘爪可以如先前在图2a至8b之一中所示操作和配置。同样地,未相对于图9a至9c明确示出或描述的停车致动器组件252的任何其它元件可以类似于先前所示的元件。

致动器杆456限定近端468,该近端经由支架580可旋转地联接到致动器马达354,并且致动器杆456可滑动地联接到致动器组件472(如前所述)。引导件486围绕致动器组件272和致动器杆456的远端设置。作为示例,引导件486可以具有大致矩形横截面,该横截面限定了中空内部空间488。致动器组件472和螺旋弹簧490设置在引导件486的中空内部空间488内。如前所述,致动器组件472被配置为在停车挡致动位置与停车挡脱离位置之间移动以使停车棘爪(未示出)在停车挡位置与离开停车挡位置之间旋转。停车致动器组件452被配置为默认处于停车挡位置或停车位置。

致动器马达454可操作以使致动器杆456的近端468朝向和远离引导件486移动(在图9a的定向上移动至右侧)。随着致动器杆456的近端468远离引导件486移动,致动器杆456将致动器组件472抵靠弹簧490拉入停车挡脱离位置,如上文关于前图中所示的致动器组件52、252所述。

致动器马达254可操作以使致动器杆456的近端468朝向和远离引导件486移动。在图9a至9b中,近端468被示出为处于远离引导件486的上止点范围位置。在上止点范围位置中,支架580被定向成其最长长度l的方向与引导件486大致平行或者差几度(诸如1至5度)平行。上止点范围位置对应于致动器组件472的停车挡脱离位置。在图9c中,另一方面,近端468处于与致动器组件472的停车挡致动位置对应的下止点范围位置。多个齿轮516可以将停车杆514和致动器杆456的近端468啮合地联接到致动器马达454。在没有动力或介入力的情况下,弹簧490将致动器组件472偏置到停车挡致动位置。马达454可操作以移动致动器杆456,使得致动器杆456将致动器组件472拉入停车挡脱离位置。

在图9a至9c的示例中,停车致动器组件452包括单个螺线管512,该单个螺线管被配置为将致动器杆456以及因此停车棘爪(未示出)的位置锁定到离开停车挡位置;然而,应当理解的是,可以替代地使用多个螺线管512。如果需要,螺线管512还可以操作以将致动器杆456以及因此停车棘爪锁定到停车挡位置。

在所示的示例中,停车杆514通过支架580可旋转地附接到致动器杆456的近端468。停车杆514例如通过一个或多个齿轮516直接或间接地联接到致动器马达454。停车杆514具有面518,该面限定多个狭槽522。螺线管512邻近停车杆514的面518设置。螺线管512具有螺线管柱塞530,其中螺线管512被配置为致动螺线管柱塞530以锁定停车杆514。例如,在激励螺线管512时,柱塞530朝向停车杆514向外移动以锁定停车杆514。

螺线管柱塞530可以设置在停车杆514的狭槽522中(或者如图8a的示例中那样邻近停车杆514设置)以将停车杆514锁定到期望位置。当停车杆514被螺线管柱塞530锁定时,致动器杆456和停车杆514保持在与致动器组件472的停车挡脱离位置对应的第一位置,如图9a至9b中所示。在停车挡脱离位置中,致动器杆456的近端468处于上止点范围内,从而产生冗余以将停车致动器组件472保持在停车挡脱离位置。因此,螺线管柱塞530锁定停车杆514,并且马达454将杆456的近端468保持在顶部中心范围位置以将致动器组件472保持在停车挡脱离位置并且将停车齿轮保持在离开停车挡位置。螺线管512和电动马达454是冗余的,使得如果一个发生故障或断电,另一个仍然可操作以将停车致动器组件452保持在离开停车挡。换句话说,致动器马达454被激励和螺线管512被激励的组合提供了单独的、独立的和冗余的系统以保持离开停车挡配置。致动器马达454或螺线管512的故障将不会导致弹簧490将致动器杆456移动到停车挡位置。

当希望将停车致动器组件452移动成停车挡时,螺线管512断电,并且致动器马达454被配置为引起停车杆514的旋转。当致动器马达454施加力以使停车杆514旋转时,断电的螺线管柱塞530缩回。致动器马达454引起停车杆514的旋转以使致动器杆456朝向引导件486的远端508并朝向停车齿轮458移动。然后,弹簧490将致动器组件472朝向引导件486的远端508偏置,这将停车棘爪(未示出)推动成与停车齿轮458接合。

如果需要,螺线管512还可以被配置为将柱塞530锁定在致动器组件472的停车挡致动位置和停车棘爪的相应的停车挡位置。例如,参考图9b,螺线管柱塞530伸展到面518的狭槽122中以将停车杆514锁定在第二位置,该第二位置先前被描述为停车挡脱离位置。在停车挡致动位置,停车杆514旋转,并且柱塞530可以伸展到与停车挡致动位置对应的狭槽122之一以锁定停车杆514。因此,停车杆514可在与致动器组件472的停车挡脱离位置对应的第二位置(图9b中所示)和与致动器组件472的停车挡致动位置对应的第一位置之间移动。停车致动器组件452还可以包括邻近停车杆514设置的验证传感器(未示出)以确定停车杆514的位置。

在停车致动器组件52、252、452的任何变型中,弹簧90、290、490是偏置构件,其被配置为将致动器组件72、272、472朝向引导件86、286、486的远端108、308、508偏置以提供默认停车挡功能,使得任何系统的故障或动力损失导致进入停车挡配置。

另外,弹簧90、290、490可以在停车齿轮58、258、458可以高于预定速度的速度旋转的那些情况下提供棘轮作用能力,使得棘爪齿不希望与停车齿轮58、258、458立即接合。只有当车速(以及因此停车齿轮58、258、458的转速)下降到预定量以下时,棘爪齿才会与停车齿轮58、258、458接合。在达到该速度之前,沿着棘爪齿停车齿轮58、258、458“棘轮作用”,并且弹簧90、290、490为致动器组件72、272、472提供了移动以适应该棘轮作用的灵活性。

在一些变型中,停车致动器马达54、254、454和螺线管112a、112b、312a、312b、512可以设置在主变速器系统内,从而显著减小整个系统的尺寸、改进包装、减轻重量,以及提供改进的诊断能力和控制。此外,该新型架构通过变速器系统外部的部件消除对控制器局域网的访问,由此提高整个系统的安全性。另外,将功能在内部移动到变速器26改进了控制,提供了冗余,并提高了诊断系统的能力。

已经出于示出和描述的目的提供了前面的描述。该前述描述不旨在穷举或限制本公开。特定示例的单独元件或特征通常不限于该示例,但是如果合适的话是可互换的并且可以另一个示例中使用,即便没有具体示出或描述。同样这也可以按照许多方式改变。这样的变化不应被视为脱离本公开,而是所有这样的修改旨在被包括在本公开的范围内。

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