CN108730431B - 具有断开同步器的双断开变速器反向器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有断开同步器的双断开变速器反向器。一种用于使输出轴所承载的输出齿轮的方向反向的变速器反向器包括：反向轴；反向离合器，该反向离合器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态；以及反向断开同步器，该反向断开同步器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态。当所述反向离合器和所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向轴使所述输出齿轮在与所述输出轴的旋转方向相反的反向旋转方向上旋转。当所述反向断开同步器处于所述分离状态时，所述反向离合器从所述输出齿轮断开。

Description

具有断开同步器的双断开变速器反向器

技术领域

本公开总体上涉及具有用于改变车辆方向的反向器的变速器。

背景技术

例如，在诸如农业机器、建筑机器、越野机器和工业机器之类的作业机器或车辆中使用变速器。在作业机器中使用的变速器典型地提供用于推进车辆的大量齿轮比。变速器可以包括用于改变车辆方向的反向器。反向器可以位于变速器的输出附近。在一些现有设计中，当车辆以高正向速度操作时，副轴以高速反向旋转。这会在反向离合器中导致高间隙。这还会导致回转震颤，其中摩擦圆盘或分离板变得动态不稳定，从而在离合器中产生拖拽。这种拖拽会导致分离的离合器经历热失效。在其它现有设计中，同步反向器在正向和反向之间切换时转到中位，从而导致加速暂停。

发明内容

提供该发明内容是为了介绍下面在具体实施方式和附图说明进一步描述的概念的选择。该发明内容并不是为了识别所附权利要求的关键或本质特征，也不是为了用来帮助确定所附权利要求的范围。

根据本公开的一个方面，一种用于使输出轴所承载的输出齿轮的方向反向的变速器反向器可以包括：反向轴；反向离合器，该反向离合器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态；以及反向断开同步器，该反向断开同步器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态。当所述反向离合器和所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向轴使所述输出齿轮在与所述输出轴的旋转方向相反的反向旋转方向上旋转。当所述反向断开同步器处于所述分离状态时，所述反向离合器从所述输出齿轮断开。

根据本公开的另一个方面，一种用于使输出轴所承载的输出齿轮的方向反向的变速器反向器可以包括：沿着旋转轴线延伸的反向轴；围绕所述反向轴安装的反向齿轮；反向离合器，该反向离合器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态，所述反向离合器在所述接合状态将所述反向齿轮中的一个反向齿轮与所述反向轴相连接；以及具有接合状态和分离状态的反向断开同步器，该反向断开同步器在所述接合状态将所述反向齿轮中的另一个反向齿轮与所述反向轴相连接。所述反向断开同步器包括围绕所述反向轴安装并限定活塞腔室的毂。位于所述活塞腔室内的致动器活塞通过流体压力在沿着所述反向轴的所述旋转轴线的至少一个方向上被驱动。安装至所述致动器活塞的变换轴套在接合状态接合所述反向齿轮。当所述反向离合器和所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向轴使所述输出齿轮在与所述输出轴的旋转方向相反的反向旋转方向上旋转。当所述反向断开同步器处于所述分离状态时，所述反向离合器从所述输出齿轮断开。

根据本公开的另一个方面，一种用于使输出轴所承载的输出齿轮的方向反向的变速器反向器可以包括：沿着旋转轴线延伸的反向轴；围绕所述反向轴安装的反向齿轮；反向离合器，该反向离合器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态，所述反向离合器在所述接合状态将所述反向齿轮中的一个反向齿轮与所述反向轴相连接；以及具有接合状态和分离状态的反向断开同步器，该反向断开同步器在所述接合状态将所述反向齿轮中的另一个反向齿轮与所述反向轴相连接。所述反向断开同步器包括：致动器活塞，该致动器活塞具有带第一互锁特征部的第一环状表面；以及变换轴套，该变换轴套在接合状态接合所述反向齿轮，并且具有带第二互锁特征部的第二环状表面，该第二互锁特征部被构造成与所述致动器活塞的所述第一互锁特征部接合。当所述第一环状表面和第二环状表面同心地布置时，所述变换轴套通过所述第一互锁特征部的径向表面和第二互锁特征部的径向表面重叠而连接至所述致动器活塞。当所述反向离合器和所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向轴使所述输出齿轮在与所述输出轴的旋转方向相反的反向旋转方向上旋转。当所述反向断开同步器处于所述分离状态时，所述反向离合器从所述输出齿轮断开。

这些和其它特征将从如下详细描述和附图变得清楚，其中通过图示方式示出并描述各种特征。本公开能够具有其它不同构造，并且其若干细节能够在各种其它方面中进行修改，所有都不脱离本公开的范围。因而，详细描述和附图应该认为在本质上是例示性而非是局限性或限制性的。

附图说明

对图的详细描述参照所附的图进行，其中：

图1是根据一个实施方式的变速器的剖视立体图；

图2是根据一个实施方式的变速器的后视立体图；

图3是根据一个实施方式的反向器的侧剖视图；

图4是根据一个实施方式的反向器的侧剖视图，图示出了用于正向模式的动力路径；

图5是根据一个实施方式的反向器的侧剖视图，图示出了用于反向模式的动力路径

图6是根据一个实施方式的用于变速器的控制策略的示意图；

图7是图示出根据一个实施方式的在变速器反向器中在正向方向和反向方向之间转换的方法的流程图；

图8是图示出根据一个实施方式的在变速器反向器中在反向方向和正向方向之间转换的方法的流程图；

图9是根据第二示例实施方式的反向器的侧剖视图，图示出了用于正向模式的动力路径；

图10是根据第二示例实施方式的反向器的侧剖视图，图示出了用于反向模式的动力路径；

图10A是根据第二实施方式的用于反向器的示例断开同步器布置的放大视图；

图10B是图10A中所示的断开同步器的致动器活塞和转换轴套之间的接口的区域10B-10B的详细视图；

图11是根据第二示例实施方式的用于变速器的控制系统的示意图；

图11A是根据第二实施方式的用于变速器的控制策略的示意图；

图12是根据第二实施方式的流程图，图示出了用于变速器反向器的示例起动序列；

图13是根据第二实施方式的流程图，图示出了在变速器反向器中在正向方向和反向方向之间转换的示例方法；

图13A是流程图，图示出了在图13的方法中用于控制断开同步器的接合的示例逻辑子例程；

图14是根据第二实施方式的流程图，图示出了在变速器反向器中在反向方向和正向方向之间转换的示例方法；

图14A是流程图，图示出了在图14的方法中用于控制断开同步器的接合或分离的示例控制逻辑子例程；以及

图14B是流程图，图示出了在图14的方法中用于检测断开同步器的分离故障的示例控制逻辑子例程。

在几幅附图中使用相同的附图标记表示相同元件。

具体实施方式

在以上的图中以及在如下详细描述中公开的实施方式并不是为了穷尽本公开或将本公开限制于这些实施方式。相反，在不脱离本公平的范围的情况下，可以进行若干改变和修改。

图1图示出了用于车辆或作业机器如例如拖拉机的变速器100。本公开还适合于其它动力或机动化车辆、机器或设备。变速器100包括形成内部的壳体102，该壳体102给一个或多个变速器部件(包括但不限于轴、齿轮、离合器和同步器)提供了外壳。变速器100可以包括变速器反向器设备110，该变速器反向器设备110使变速器输出在正向和反向之间转换。反向器设备110可以与变速器100成一体或与变速器100分开。

图2和图3图示出了具有反向器设备110的变速器100，该变速器100可以包括如下部件中的一个或多个。变速器100可以包括可旋转地连接至变速器壳体102的输出轴112、空转轴114和副轴116。变速器100可以包括定位或安装在输出轴112上的第一反向齿轮120和输出齿轮122。输出齿轮122操作地连接至车辆的驱动系统，从而给地面接合设备诸如车轮或履带提供动力。变速器可以包括定位或安装在空转轴114上的空转齿轮124。变速器可以包括定位或安装在副轴116上的第二反向齿轮126和第三反向齿轮128。变速器100可以包括正向离合器130，该正向离合器130在接合位置或状态将输出齿轮122与输出轴112操作地连接或联接。正向离合器130可以连接至输出轴112或围绕输出轴112安装。

变速器100可以包括反向离合器132，该反向离合器132在接合位置或状态将第二反向齿轮126与副轴116操作地连接或联接。反向离合器132可以连接至副轴116或围绕副轴116安装。在另一个实施方式中，反向离合器132将第一反向齿轮120与输出轴112操作地连接或联接。反向离合器132可以连接至输出轴112或围绕输出轴112安装。在该实施方式中，当反向离合器132分离时，输出轴112独立于第一反向齿轮120、空转齿轮124和空转轴114旋转。变速器100可以包括断开离合器134，该断开离合器134在接合位置或状态将第三反向齿轮128与副轴116操作地连接或联接。断开离合器134可以连接至副轴116或围绕副轴116安装。第一反向齿轮120与空转齿轮124接合或啮合，该空转齿轮124与第二反向齿轮126接合或啮合。第三反向齿轮128与输出齿轮122接合或啮合。变速器100可以包括副轴制动器136，该副轴制动器136在接合位置或状态减慢或停止副轴116的旋转。在一些实施方式中，副轴制动器136可以阻止或防止副轴116旋转。这可以在副轴制动器136接合时阻止或防止反向离合器132旋转。

图4图示出了经过反向器设备110的用于正向模式F的动力路径或动力流。在正向模式F中，正向离合器130接合，从而致使输出齿轮122与输出轴112一起旋转，副轴制动器136接合，从而阻止或防止副轴116旋转，并且反向离合器132和断开离合器134分离。当副轴制动器136接合时，也会阻止或防止反向离合器132旋转。空转轴114基于第一反向齿轮120与空转齿轮124的比而与输出轴112相反地旋转。第二反向齿轮126基于空转齿轮124与第二反向齿轮126的比而在与空转轴114相反的方向上围绕副轴116旋转。在缓慢正向速度时，副轴制动器136可以分离，而断开离合器134可以接合，从而致使副轴116基于输出齿轮122与第三反向齿轮128的比在与输出轴112相反的方向上旋转。在一些实施方式中，缓慢正向速度为或低于大约5kph、4kph、3kph、2kph或1kph。

图5图示出了经过反向器设备110的用于反向模式R的动力路径或动力流。在反向模式R中，反向离合器132和断开离合器134接合，从而致使输出齿轮122在与输出轴112相反的方向上旋转。正向离合器130和副轴制动器136分离。输出齿轮122基于第三反向齿轮128与输出齿轮122的比与副轴116相反地旋转。副轴116基于空转齿轮124与第二反向齿轮126的比与空转轴114相反地旋转。空转轴114基于第一反向齿轮120与空转齿轮124的比与输出轴112相反地旋转。结果，副轴116与输出轴112在相同方向上旋转。

图6图示出了用于变速器的控制策略，该控制策略可以在这里描述的并在各种图中示出的实施方式中的一个或多个实施方式中实现。当变速器处于反向模式R时，反向离合器132和断开离合器134接合，而正向离合器130和副轴制动器136分离。当在反向模式R和正向模式F之间切换时，可以以如下顺序发生事件：反向离合器132分离，正向离合器130接合，断开离合器134分离，并且副轴制动器136接合。反向离合器132和正向离合器130可以在缓慢反向速度、缓慢正向速度或当车辆不移动时接合和分离。

当变速器处于正向模式F时，正向离合器130和副轴制动器136接合，而反向离合器132和断开离合器134分离。当在正向模式F和反向模式R之间切换时，可以以如下顺序发生事件：副轴制动器136分离，断开离合器134接合，正向离合器130分离，并且反向离合器接合。断开离合器134和副轴制动器136可以在缓慢正向速度时或当车辆不移动时接合和分离。

图7图示出了根据一个实施方式的在变速器反向器中在正向模式和反向模式之间转换的方法的流程图，该方法可以在这里描述并在各种图中描绘的实施方式中的一个或多个实施方式中实现。在步骤200，该方法开始。

在步骤202，变速器处于正向模式F，其中正向离合器130和副轴制动器136处于接合状态。

在步骤204，变速器接收命令以从正向模式F切换至反向模式R。

在步骤206，副轴制动器136分离，这允许副轴116旋转。

在步骤208，断开离合器134接合，这将第三反向齿轮128以可释放的方式连接或联接至副轴116，从而致使副轴116基于第三反向齿轮128与输出齿轮122的接合在与输出轴112相反的方向上旋转。

在步骤210，正向离合器130分离，这将输出齿轮122从输出轴112断开，从而允许输出齿轮122独立于输出轴112旋转。

在步骤212，反向离合器132接合，这将第二反向齿轮126以可释放的方式连接或联接至副轴116，从而致使副轴116基于安装在输出轴112上的第一反向齿轮120与安装在空转轴114上的空转齿轮124的接合以及空转齿轮124与第二反向齿轮126的接合在与输出轴112相同的方向上旋转。

在可选步骤212中，反向离合器132接合，这将第一反向齿轮120以可释放的方式连接或联接至输出轴112，从而致使副轴116基于第一反向齿轮120与安装在空转轴114上的空转齿轮124的接合以及空转齿轮124与安装在副轴116上的第二反向齿轮126的接合而在与输出轴112相同的方向上旋转。

在步骤214，根据一个实施方式中，在变速器反向器中在正向模式和反向模式之间转换的方法完成。在其它实施方式中，这些步骤或操作中的一个或多个可以被省略、重复或重新排序并且仍然实现期望结果。

图8图示出了根据一个实施方式在变速器反向器中在反向模式和正向模式之间转换的方法的流程图，该方法可以这里描述并在各种图中描绘的实施方式中的一个或多个实施方式中实现。在步骤200，该方法开始。

在步骤202，变速器处于反向模式R，其中反向离合器132和断开离合器134处于接合状态。

在步骤204，变速器接收命令以从反向模式R切换至正向模式F。

在步骤206，反向离合器132分离，这将第二反向齿轮126从副轴116分离，或者将第一反向齿轮120从输出轴112断开，从而允许副轴116独立于输出轴112旋转。

在步骤208，正向离合器130接合，这将输出齿轮122以可释放的方式连接或联接至输出轴112，从而致使输出齿轮122与输出轴112一起旋转。

在步骤210，断开离合器134断开，这将第三反向齿轮128从副轴116断开，从而允许副轴116独立于输出齿轮122旋转。

在步骤212，副轴制动器136接合，这使副轴116的旋转减缓或停止。在一些实施方式中，副轴制动器136能够因而阻止或防止副轴116旋转。

在步骤214，根据一个实施方式在变速器反向器中在反向模式和正向模式之间转换的方法完成。在其它实施方式中，这些步骤或操作中的一个或多个可以被省略、重复或重新排序，并且仍然实现期望结果。

现在将描述这里公开的变速器反向器的另一个示例实施方式。将理解，变速器反向器的该实施方式可以结合到用于车辆或作业机器(或其它设备)的变速器内。例如，变速器100可以结合变速器反向器的该实施方式并且可以具有以上关于图1和图2所示并描述的相同构造，除非另有说明，该构造包括形成内部的壳体102，该壳体102给一个或多个变速器部件(包括但不限于轴、齿轮、离合器和同步器)提供了外壳。如在之前的示例实施方式中一样，变速器反向器的该实施方式可以用来使变速器输出在正向和反向之间转换，并且可以与变速器100成一体或与变速器100分开。

图9和图10图示出了反向器设备300，该反向器设备300可以包括如下部件中的一个或多个，这些部件包括输出轴302、空转轴304和采取沿着旋转轴线A延伸的副轴306的形式的反向轴，所有这些轴都可旋转地连接至变速器壳体102。变速器100或反向器设备300可以包括定位或安装在输出轴302上的第一反向齿轮310和输出齿轮312。输出齿轮312可以操作地连接至车辆的驱动系统，从而给地面接合设备诸如车轮或履带提供动力。变速器100或反向器设备300可以包括定位或安装在空转轴304上的空转齿轮316以及定位或安装在副轴306上的第二反向齿轮318和第三反向齿轮320。变速器100或反向器设备300可以包括正向离合器330，该正向离合器330在接合位置或状态将输出齿轮312与输出轴302操作地连接或联接。正向离合器330可以连接至输出轴302或围绕输出轴302安装。变速器100或反向器设备300可以包括反向离合器332，该反向离合器332在接合位置或状态将第二反向齿轮318与副轴306操作地连接或联接。与之前的实施方式一样，在该实施方式中，反向离合器332可以连接至副轴306或围绕副轴306安装，从而使得副轴306在反向离合器332分离时独立于第一反向齿轮310、空转齿轮316和空转轴304旋转。在另一个实施方式中，反向离合器332将第一反向齿轮310与输出轴302操作地连接或联接，在这种情况下，反向离合器332可以连接至输出轴302或围绕输出轴302安装，从而使得输出轴302在反向离合器332分离时独立于第一反向齿轮310、空转齿轮316和空转轴304旋转。

该实施方式的变速器100或反向器设备300包括断开同步器340，该断开同步器340在接合位置或状态将第三反向齿轮320与副轴306操作地连接或联接。断开同步器340可以连接至副轴306或围绕副轴306安装。第一反向齿轮310与空转齿轮316接合或啮合，该空转齿轮316与第二反向齿轮318接合或啮合。第三反向齿轮320与输出齿轮312接合或啮合。在该实施方式中，变速器100或反向器设备300可以省去在之前的实施方式中使用的副轴制动器，以在接合位置或状态减慢或停止副轴306的旋转，由此阻止或防止反向离合器332旋转。另选地，可以将诸如副轴制动器136之类的副轴制动器结合在该实施方式的反向器设备300的变速器100中，并且可以用于所指出的目的。

图9图示出了经过反向器设备300的用于正向模式F的动力路径或动力流。在正向模式F中，正向离合器330接合，从而致使输出齿轮312与输出轴302一起旋转，而反向离合器332(以及有时断开同步器340)分离。(如果存在的话，副轴制动器可以接合，从而阻止或防止副轴306和反向离合器332旋转。)空转轴304基于第一反向齿轮310与空转齿轮316的比而与输出轴302相反地旋转。第二反向齿轮318基于空转齿轮316与第二反向齿轮318的比而在与空转轴304相反的方向上围绕副轴306旋转。在缓慢正向速度时，断开同步器340可以接合，从而致使副轴306基于输出齿轮312与第三反向齿轮320的比而在与输出轴302相反的方向上旋转。(如果存在的话，副轴致动器将分离。)与之前的实施方式一样，缓慢正向速度可以为或低于大约5kph、4kph、3kph、2kph或1kph。

图10图示出了经过反向器设备300的用于反向模式R的动力路径或动力流。在反向模式R中，反向离合器332和断开同步器340接合，从而致使输出齿轮312在与输出轴302相反的方向上旋转。正向离合器330(以及如果存在的话，副轴制动器)接合。输出齿轮312基于第三反向齿轮320与输出齿轮312的比而与副轴306相反地旋转。副轴306基于空转齿轮316与第二反向齿轮318的比而与空转轴304相反地旋转。空转轴304基于第一反向齿轮310与空转齿轮316的比与输出轴302相反地旋转。结果，副轴306与输出轴302在相同方向上旋转。

断开同步器可以以各种方式构造。例如，某些已知的同步器通过可以手动或半自动地致动的变换轨道和拔叉装置接合和分离。通常，在这种情况下，一个或多个拔叉元件沿着一个或多个变换轨道骑跨以使同步器元件移位成与变速器齿轮接合(例如，通过使同步器花键与齿轮花键啮合)。同步器被联接成与轴共同旋转，因而，同步器与齿轮的接合也将齿轮联接至轴以共同旋转，由此将齿轮结合到来自于动力源(例如，发动机)的旋转动力(或扭矩)路径中。在同步器元件和齿轮之间可以布置阻挡构件以抑制位移，直到其花键与齿轮花键时钟同步偏移。在变换轨道相对于齿轮来回致动同步器的意义下，齿轮的接合和分离因而主要(即使不是全部)是机械的。已经设计出了某些其它已知的同步器，这些同步器使用液压动力将变速器齿轮联接至输出轴。这些当中的一些同步器利用类似于以上描述的变换轨道和拔叉组件，不过移位拔叉运动液压地进行。其它系统完全取消了变换轨道和拔叉装置。相反，这些系统将液压流体路由到腔室内，这些流体驱动活塞使变换轴套移位成与齿轮接合。变换轴套通过将压力腔室泄放而从齿轮分离，从而作用在活塞上的一个或多个复位弹簧能够将变换轴套移动回到中性位置。相反情况也是如此，其中弹簧向变换轴套施加接合力，该变换轴套然后液压地分离。还可以使用其它同步器，这些同步器完全是电液操作的，从而变换轴套到接合位置和分离位置的运动都是通过液压力完成的。而且，断开同步器可以是单侧或双侧的，其中一个或两个齿轮可以选择性地与轴接合。

将通过示例的方式描述反向器设备300的该实施方式，其中断开同步器340被构造为通过弹簧力接合和分离的单侧(半)无叉同步器。尽管没有示出，但是将理解，作业车辆、变速器100或反向器设备300包括具有一个或多个液压泵和电液阀的电液系统或与这种电液系统操作通信，该电液系统通过一个或多个控制器操作以控制变速器100或反向器设备300的操作模式。总体来说，示例断开同步器340可操作成根据与变速器的操作模式相关的控制逻辑选择性地将第三反向齿轮320联接至副轴306，并由此将反向离合器332接合至输出齿轮312，如以上指出和下面详细描述的那样。

图10A图示出了示例半无叉液压断开同步器340。该断开同步器340可以通过鼓342等连接至副轴306或围绕副轴306安装，该鼓342诸如经由副轴306和鼓342的配合花键或其它配合的齿或多侧面区段而安装至副轴306以总是共同旋转。鼓342限定台阶状环形活塞腔室344，可以在该活塞腔室344中以受控方式导引液压流体以使致动器活塞346沿着旋转轴线A移动。致动器活塞346具有与活塞腔室344匹配的台阶状外周并且在两个台阶直径处(借助于O型环等)密封。变换轴套348具有与毂350的轴向花键周边(圆周或周向节段)啮合的轴向花键内径，该毂350具有与副轴306上的花键接合的轴向花键内径。毂350具有开口区域，(例如通过球轴套358的保持销或附装至球轴套358)而联接至毂350的弹簧止动装置352(每个都具有弹簧354、球体356和球轴套358)安装在该开口区域中。弹簧止动装置352的球体356骑跨在变换轴套348的花键内径内的环状凹槽368中，并且在变换轴套348相对于毂350初始轴向移位时向阻挡环370施加弹簧力。阻挡环370的环状本体布置在毂350中的轴向地位于第三反向齿轮320和毂350之间的表面开口的环状带凹袋372内。阻挡环370与毂350例如通过阻挡环370与毂350的销槽连接(未示出)而一起旋转，但是允许“浮动”或相对于毂350轻微旋转。阻挡环370具有与锥形环或圆锥374配合的锥形内周，该锥形环或圆锥374可以附装至第三反向齿轮320或与第三反向齿轮320一体地形成。在某些实施方式中，阻挡环370的锥形或齿轮圆锥374可以(例如通过粘合剂粘结)包括薄摩擦环360，以有助于建立牢固的摩擦连接，并且冷却凹槽(未示出)可以形成在摩擦环360中以有助于散热。阻挡环370或具有与变换轴套348的花键内径接合的轴向花键外环(或环节段)。鼓342、致动器活塞346、变换轴套348、毂350和阻挡环370都可以是部件的组件或单个整体结构。致动器活塞346的运动由在致动器活塞346和毂350之间轴向地安装在鼓342内的一个或多个弹簧380(例如，盘形弹簧)偏压。

阻挡环370的功能是，在变换轴套348的花键的突起与第三反向齿轮320的花键的谷部没有时钟同步或旋转对准时，通过阻挡变换轴套348的花键与第三反向齿轮320的花键接合来减少或防止“齿轮冲突”。具体地说，当变换轴套348通过致动器活塞346朝向第三反向齿轮320轴向移动时，变换轴套348的花键内径中的凹槽368将以凸轮方式抵靠球体356，以压缩弹簧354，并由此克服阻挡环370的径向面而施加轴向力。该轴向力是通过球体和凹槽368的弯曲壁的接合而施加至弹簧354的径向力的轴向分量。弹簧354将阻挡环370推靠在第三反向齿轮320上，更具体地说，将阻挡环370推靠在阻挡环370的锥形表面和齿轮圆锥374上。初始，在阻挡环370(并因此在断开同步器340的其余部分及副轴306)与第三反向齿轮320的转速之间将有速度差。与该速度差一起将阻挡环370压靠在第三反向齿轮320上的弹簧力在阻挡环370上产生扭矩，该扭矩使阻挡环370相对于毂350略微旋转(例如，直到销遇到槽的末端)，之后其与毂350继续共同旋转。这将阻挡环370定位在与变换轴套348的轴向路径干涉的位置。当变换轴套348继续行进时，位于变换轴套348的花键的末端的锥形齿点接触阻挡环370的花键的锥形齿顶。倾斜顶部以凸轮方式抵靠彼此，并且在阻挡环370上产生旋转力或扭矩，该旋转力或扭矩倾向于将阻挡环370从变换轴套348的花键的路径转位并清除。该扭矩受到由于阻挡环370(或摩擦环360)和齿轮圆锥374(该齿轮圆锥374仍然以不同速度旋转)接合而产生的扭矩的抵抗。当第三反向齿轮320加速或减速为与断开同步器340的速度匹配，与齿轮圆锥374的摩擦扭矩消失，从而允许变换轴套348的花键在阻挡环370的花键之间经过。如果第三反向齿轮320没有与阻挡环370正确地时钟同步，则随着变换轴套348进一步行进，变换轴套348和第三反向齿轮320之间的齿顶接触将产生扭矩，该扭矩将阻挡环370略微转位(因为销槽连接允许这样)，直到变换轴套348的花键能够与第三反向齿轮320的花键完全接合。变换轴套348的花键将同时与第三反向齿轮320和毂350二者的花键啮合，由此将第三反向齿轮320与副轴306接合。当活塞腔室344中的压力充分地泄放时，弹簧380将使致动器活塞346和变换轴套348返回到分离位置，在该分离位置，第三反向齿轮320与副轴306分离。

图10B图示出了致动器活塞346沿着形成在致动器活塞346和变换轴套348的环状表面390、391中的互锁特征部388、389之间的互锁界面直接接合变换轴套348。当环状表面390、391同心地布置时，变换轴套348通过重叠互锁特征部388、389的径向表面392、393而连接至致动器活塞346。将互锁特征部388、389联接可以以相对旋转自由度将变换轴套348连接至致动器活塞346，以通过提供小(例如，半毫米)径向尺寸差而允许变换轴套348相对于致动器活塞346转位(例如，2-3度)。互锁特征部388、389的径向表面392、393接合以例如在返回到分离位置的过程中在至少一个轴向方向上防止变换轴套348从致动器活塞346分离。互锁特征部388、389的径向表面392、393可以基本垂直于副轴306的旋转轴线A定向，以提供用于在缩回过程中建立并维持致动器活塞346和变换轴套348之间的接触的平坦表面和尖锐角部。此外，致动器活塞346和变换轴套348的环状表面390、391可以包括相邻于互锁特征部388、389的径向表面392、393的底切应力释放凹部394、395。在各种实施方式，致动器活塞346和变换轴套348可以为相同或不同材料，并且可以使用相同或不同工艺制造。例如，变换轴套348可以为热处理碳化钢，而致动器活塞346可以为没有进行热处理的淬火回火锻造钢。另外，致动器活塞346和变换轴套348可以例如通过压配合操作将互锁特征部388、389接合而直接组装至彼此，无需紧固件或其它中间部件。作为一个示例，致动器活塞346可以挤压到变换轴套348上，在这种情况下，致动器活塞346的内环状表面390重叠并接合变换轴套348的外环状表面391。致动器活塞346和变换轴套348均可以包括斜切前缘396、397(它们将轴向力转换为径向力以将致动器活塞346打开)，并且致动器活塞346可以包括位于其环状表面390的斜切前缘396处的一个或多个周边凹口398，以便于在压配合操作过程中在材料屈服以下挠曲并释放应力。将理解的是，其它构造也是可行的，并且部件的重叠和联接可以与所描述的相反。

图11示意性地图示出了用于变速器的控制硬件和数据流，该控制硬件和数据流可以关于反向器设备300的实施方式实现。图11A图示出了用于图11的控制系统400的控制策略。当变速器100处于反向模式R时，反向离合器332和断开同步器340接合，正向离合器330(和如果存在的话副轴制动器)分离。总体来说，当在反向模式R和正向模式F之间转换时，事件可以以如下顺序发生：反向离合器332分离，正向离合器330接合，断开同步器340分离(以及如果存在的话，副轴制动器接合)。反向离合器332和正向离合器330可以在缓慢反向速度、缓慢正向速度时或者当车辆不移动时接合和分离。当变速器处于正向模式F时，正向离合器330(以及如果存在的话副轴制动器)接合，而反向离合器332(以及有时还有断开同步器340)分离。总体来说，当在正向模式F和反向模式R之间转换时，事件可以按照如下顺序发生：任何副轴制动器都分离，断开同步器340接合，正向离合器330分离，而反向离合器332接合。断开同步器340(以及如果存在的话副轴制动器)可以在缓慢正向速度时或当车辆不移动时接合和分离。

控制系统400包括可以被构造为具有相关处理装置和存储架构的计算装置、硬布线计算电路(或多个电路)、可编程电路、液压、电气或电液控制器或其它控制器的车辆、变速器或反向器设备控制器402(或多个控制器)，从而执行关于变速器100或反向器设备300的各种计算和控制功能。控制器402及其各个模块均由单个方框示意性地表示。然而，控制器402及其模块可以包括任何数量的处理装置，这些处理装置可以利用不同的通信协议和存储架构分布和互连。而且，所描绘的每个方块可以结合与所指定不同的一个或多个附加部件(例如，代表具体离合器或同步器的方块可以包括相关的电液控制阀)。如这里使用的，术语“模块”单独或以任何组合方式指代任何硬件、软件、固件、电子控制部件、处理逻辑和/或处理器装置，包括但不限于：专用应用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享、专用或组)和执行一个或多个软件或固件程序的存储器、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能的其它合适部件。

控制器402可以被构造成接收各种格式的输入信号(例如，液压信号、电压信号、电流信号等等)，并且输出各种格式的命令信号(例如，液压信号，电压信号、电流信号、机械运动等等)。控制器402可以与车辆、变速器或反射器设备的各种其它系统或装置进行电子、液压、机械或其它的通信。例如，作业车辆控制器402可以与车辆、变速器或反向器设备内(或外)的各种致动器、传感器和其它装置进行电子或液压通信，包括各种定时器或时钟410以及各种传感器，诸如用于确定反向器设备300的各种部件的绝对或相对速度或压力的速度传感器412、413、414和压力传感器416(例如，第三反向齿轮320相对于副轴306与其共同旋转的各种断开同步器部件的速度)，以及操作员控制件418。各种其它装置和传感器(例如，温度传感器)可以结合到控制系统400中并由控制器402使用以处理所公开的控制逻辑。各种装置和传感器提供输入或观察与变速器100或反向器设备300相关的条件，并且产生传送至控制器402的输入信号或数据。控制器402可以位于车辆上或者位于各种远程位置。控制器402使用来自于各种装置和传感器的输入来控制变速器100或反向器设备300的各种部件(包括输入离合器420、正向离合器330、反向离合器332、断开同步器340以及驻车制动器或驻车模式控制件430)的接合状态。输入离合器420可以是插设在发动机和输出轴302之间的多个离合器中的一个或组合，以在变速器100的各种操作模式中的一个模式中控制来自于发动机的动力。各种其它装置(例如副轴制动器)可以由控制系统400控制。

在图示实施方式中，控制器402包括各种嵌入式模块或子模块，所述嵌入式模块或子模块根据本公开的控制逻辑同一地或共同地处理输入信号或数据并且将输出控制命令提供给变速器100或反向器设备300的装置。如可以认识到的，在其它实施方式中，所示的模块或子模块可以进行组合和/或进一步分割。具体而言，该示例控制器402包括与变速器100或反向器设备300的各种部件和装置(例如，输入离合器420、正向离合器330、反向离合器332、断开同步器340和驻车制动器或控制件430)接口的装置控制(DC)模块440。DC模块440与断开同步器接合(DSE)模块450通信，该模块450又与定时器模块460、速度模块470、压力模块480和数值数据存储器490中的一个或多个通信。DSE模块450还与从操作员控制件418接收输入的用户接口(UI)模块452通信。如图所示，定时器模块460从时钟410接收输入数据，速度模块470从速度传感器412、413、414接收传感器输入数据，而压力模块从压力传感器416接收传感器输入数据。数值数据存储器490是包含各种存储数值的记忆存储模块，这些存储数值由控制器402通过其模块中的一个或多个使用以根据一个或多个实际或感测到的参数执行控制逻辑。数值数据存储器490可以包括一个或多个速度、压力、时间或其它阈值，控制器402可以根据所存储的控制逻辑针对实际或感测到的参数对这些速度、压力、时间或其它阈值进行评估，该控制逻辑可以存储在各种模块或子模块或者其它机载或远程记忆模块中。现在将描述由控制器402关于变速器100或反向器设备300执行的示例控制逻辑。

图12图示出了根据一个实施方式的控制逻辑的流程图，控制系统400通过该控制逻辑实现用于变速器100或反向器设备300的起动模式或序列的方法。总体来说，起动序列向断开同步器340施加动力，并由此向其执行接合部件(例如，变换轴套、阻挡环)施加扭矩以方便与第三反向齿轮320接合。应该指出，关于图12和其它各种图中任一幅图描绘的示例方法和控制逻辑可以应用于这里描述的一个或多个其它实施方式。

起动序列开始于步骤500，其中在初始起动车辆之前或过程中，驻车制动器或控制件430接合，并且所有离合器(即，输入离合器420、正向离合器330、反向离合器332等)分离。在步骤502和504，控制器402经由DC模块440给输入离合器420和反向离合器332施以能量或脉冲以使它们接合，从而同时地或接近同时地向输出轴302和副轴306施加来自于动力源的动力(即，旋转力或扭矩)。在步骤506，控制器402经由定时器模块460通过评估来自于时钟410的输入和来自于数值数据存储器490的存储脉冲持续时间值或数值范围来查询输入离合器420和反向离合器332是否分离。在另选实施方式中，不是使用时钟输入，而是可以通过控制器402使用从输入离合器420和反向离合器332处的温度传感器输入的温度输入数据和存储的温度阈值或数值范围(它们相互关联以表示离合器的接合时间段)进行该确定。在任一情况下，根据由控制器402进行的确定，控制逻辑都恢复到步骤502和504以继续给输入离合器420和反向离合器332施以能量，或者如果脉冲持续时间已经过期，则该方法继续至步骤508，在该步骤508，控制器402借助于DC模块440命令断开同步器340接合。在步骤510，控制器402再次借助于DC模块命令正向离合器330接合。根据一个实施方式，在步骤512，变速器100或反向器设备300的起动序列完成。在其它实施方式中，这些步骤或操作中的一个或多个可以省略、重复或重新排序，并且仍然可以实现期望结果。

图13图示出了根据一个实施方式的包括控制逻辑的流程图，控制系统400通过该控制逻辑在变速器100或反向器设备300中实现在正向模式和反向模式之间转换的方法。在步骤520，该方法开始。在步骤522，控制器402之前已经借助于DC模块命令正向离合器330接合，从而使得变速器100处于正向模式F。(在步骤522，控制器402还可以使副轴制动器接合(如果存在的话))。在步骤524，控制器402借助于UI模块452和操作员控制件418接收反向命令，并借助于DC模块440命令变速器100或反向器设备300从正向模式F转换到反向模式R。(控制器402将借助于DC模块440命令副轴制动器(如果存在的话)分离，这将允许副轴306旋转)。根据一个实施方式，在步骤526，控制逻辑继续至图13A所示的子例程，以使断开同步器340接合，这在随后段落中详细描述。在断开同步器340接合的情况下，在步骤528，控制器402借助于DC模块440命令正向离合器330分离，这将输出齿轮312从输出轴302断开，从而允许输出齿轮312独立于输出轴302旋转，并且在这种情况下，副轴306在与输出轴302相反的方向上旋转。在步骤530，控制器402借助于DC模块440命令反向离合器332接合，这将第二反向齿轮318以可释放的方式连接至副轴306。这致使副轴306基于安装在输出轴302上的第一反向齿轮310与安装在空转轴304上的空转齿轮316的接合以及空转齿轮316与第二反向齿轮318的接合而在与输出轴302相同的方向上旋转。在步骤532，根据一个实施方式，在变速器反向器中的正向模式和反向模式之间转换的方法完成。在其它实施方式中，这些步骤或操作中的一个或多个可以省略、重复、或重新排序，并且仍然可以实现期望结果。

图13A图示出了根据一个实施方式的用于使断开同步器340接合的子例程的流程图。总体来说，所图示的控制逻辑控制断开同步器340的接合以将第三反向齿轮320以可释放的方式连接至副轴306，并由此以受控方式控制第三反向齿轮320与输出齿轮312的接合，该所述方式可以总体上降低断开同步器340和反向器设备300和变速器100上的齿轮冲突或其它磨损。

在步骤540，子例程以控制器402借助于DC模块440和DSE模块450向断开同步器340命令压力而开始。所命令的压力限于存储在数值数据存储器490中的初始压力数值或压力数值范围(该初始压力数值或压力数值范围小于系统的最大压力或其它操作压力值)。控制器402可以立即命令完全初始压力。然而，在图示示例中，控制器402借助于由压力模块480和数值数据存储器490通知的DC模块440和DSE模块450命令所述压力在规定初始斜坡时间段(其可以是存储在数值数据存储器490中的数值或时间范围或计数器数值)以线性(或可能非线性)方式斜升。在步骤542，控制器402借助于由定时器模块460通知的DSE模块450、从压力传感器416接收输入的压力模块480以及数值数据存储器490查询是否已经达到初始压力。如果没有，则控制逻辑返回步骤540，并继续向断开同步器340增加压力，直到到达初始压力值。

在步骤544，在达到初始压力数值时，控制器402向断开同步器340发送压力指令，以保持在初始压力数值，从而确认断开同步器340的同步。为了完成这个，在步骤546，控制器402借助于由速度模块470、速度传感器412、414和数值数据存储器490查询是否满足接合滑移阈值。接合滑移阈值可以是表示断开同步器340的接合(诸如转速或断开同步器340两端的一个或多个速度差)的存储数值或滑移数值范围或其它数值(例如，转速数值或范围)。控制器402借助于由速度模块470和数值数据存储器490通知的DSE模块450可以通过评估来自于速度传感器412、414的速度输入信号而解决横跨断开同步器340的滑移。举例来说，速度传感器412可以感测第三反向齿轮320的转速，并且速度传感器414可以感测鼓342的转速。在其它实施方式中，速度传感器412、414可以感测在断开同步器340的操作过程中在某一点处相对于彼此旋转的其它部件(例如，副轴306或毂350和变换轴套348)。

如果与所感测到的断开同步器340两端的转速差对应的滑移高于所存储的滑移阈值，则控制器402在其试图确认是否已经完成同步时继续以初始压力保持断开同步器340的压力。具体地说，在图示的示例子例程中，在步骤548，控制器402借助于定时器模块460(和时钟410)启动自同步尝试已经完成起的经过的时间段的定时器或计数器，例如，当断开同步器340达到初始压力或当控制器402确定断开同步器340达到初始压力时，该经过的时间开始。在步骤550，控制器402借助于由定时器模块460(和时钟410)和数值数据存储器490通知的DSE模块450查询分配给同步的存储规定时间段是否已经过去。如果控制器402确定步骤550为真(即，同步超时)，则控制逻辑流动至步骤554，在该步骤554，控制器402借助于DC模块440命令驻车制动器接合或模式430(并且以其它方式致使变速器或车辆进入驻车模式)。如果步骤550为假，则控制逻辑返回至步骤544，在步骤544之后，控制器402再次检查断开同步器340的同步(即，接合)。

当接合时，在步骤556，控制器402借助于DC模块440向断开同步器340命令最终压力。该命令压力可以是可以存储在数值数据存储器490中的最大或其它更高的操作压力数值或压力数值范围。控制器402可以立即命令完全最终压力。然而，在图示的示例中，控制器402借助于由压力模块480和数值数据存储器490通知的DC模块440和DSE模块450命令压力在规定最终斜坡时间段(该时间段可以存储在数值数据存储器490中的数值或时间范围或计数器数值)上以线性(或可能非线性)方式斜升。在步骤558，控制器402借助于由定时器模块460、压力模块480(和压力传感器416)和数值数据存储器490通知的DSE模块450查询是否达到最终压力。如果没有，则控制逻辑返回至步骤556并且继续增加断开同步器340的压力，直到达到最初压力数值。当已经达到最终压力时，则子例程完成，并且上述方法在图13的步骤528处继续。

图14示出了根据一个实施方式的包括控制逻辑的流程图，在变速器100或反向器设备300中，控制系统400通过该控制逻辑实现在反向模式和正向模式之间转换的方法。在步骤560，该方法开始。在步骤562，控制器402借助于DC模块440之前已经命令反向离合器332和断开同步器340接合，从而使得变速器100处于反向模式R。在步骤564，控制器402借助于UI模块452和操作员控制件418接收正向命令,并且借助于DC模块440命令变速器100或反向器设备300从反向模式R切换到正向模式F。在步骤566，控制器402借助于DC模块440命令反向离合器332分离，这将第二反向齿轮318从副轴306断开(或者在另选实施方式中将第一反向齿轮310从输出轴302断开)，从而允许副轴306独立于输出轴302旋转。在步骤568，控制器402借助于DC模块440控制正向离合器330接合，这将输出齿轮312以可释放的方式连接至输出轴302，从而致使输出齿轮312与输出轴302一起旋转。这致使副轴306基于安装在输出轴302上的第一反向齿轮310与安装在空转轴304的接合以及空转齿轮316与第二反向齿轮318的接合而与输出轴302在相同方向上旋转。根据一个实施方式，在步骤570，控制逻辑继续至图14A和图14B中所示的子例程，在如下段落将对此进行详细描述。根据一个实施方式，在步骤572，在变速器反向器中在反向模式和正向模式之间转换的方法完成。在其它实施方式中，这些步骤或操作中的一个或多个可以省略、重复或重新排序，并且仍然可以实现期望结果。例如，控制器402可以在正向模式F中的某些时间命令副轴制动器(如果存在的话)接合以减缓或停止副轴306的旋转。

图14A图示出了根据一个实施方式的用于解决断开同步器340的接合或分离的子例程的流程图。总体来说，所图示的控制逻辑控制断开同步器340的接合和分离，以由此将第三反向齿轮320以可释放的方式连接至副轴306，并由此控制第三反向齿轮320与输出齿轮312的接合。所图示的控制逻辑进一步通过智能管理断开同步器340的接合状态而提供变速器或车辆的有效操作，例如在某些操作条件下接合断开同步器340以在小的拖拽内或没有拖拽地实现快速正向/反向转换，并且在其它操作条件下将断开同步器340分离以减少与其结合相关的磨损和功耗。

在步骤540，子例程以控制器402借助于由速度模块470通知的DSE模块450查询变速器100或反向器设备是否低于规定第一速度阈值操作开始，该规定第一速度阈值可以是存储在数值数据存储器490中的存储速度数值或数值范围。应该理解，规定速度阈值可以对应于与变速器100或反向器设备300或者结合它们的车辆相关的一个或多个转速或线性速度。因而，可以通过从各种转速或线性速度感测装置接收感测速度信号的速度模块470来确定速度，所述感测装置包括速度传感器412、413、414(它们可以感测变速器100或反向器设备300的各种部件或者结合它们的车辆的其它部件的速度)以及车辆地面速度装置(例如，速度计等)。在任何情况下，所感测的速度和存储速度阈值可以与地面速度数值相关或者可以由控制器402或其它控制器处理以与地面速度数值相关。例如，图示子例程中的控制逻辑可以用来针对一个或多个地面速度数值(例如，相对较低的地面速度数值，例如＜5kph)管理断开同步器340的接合状态，因而至少在这种环境下来理解示例控制逻辑的如下描述。此外，由于可以使用单个传感器(例如，被构造成感测输出齿轮312的速度的传感器413)来感测或关联，因此在下面和图14A中将参照单个传感器。

如果控制器402确定速度低于第一速度阈值，则控制逻辑命令断开同步器340接合，并且在步骤582通过首先查询断开同步器340当前是否接合而实现(断开同步器340接合)。如果不是，则在步骤584，控制器402借助于DC模块440和DSE模块命令断开同步器340接合，而在其它情况下返回步骤580以再次查询速度。这继续进行，直到步骤580为假，因而指定图14的方法将在正向模式F中控制车辆，在低速(例如，＜3kph)下维持断开同步器340的接合。这使反向器设备300准备好并有效地预先选择转换到反向模式R，而无需转换过渡期间的零功率阶段，这是因为断开同步器340在从变速器100或反向器设备300的动力流离开的同时发生接合。

在步骤586，在超过第一速度阈值时，控制器402借助于速度模块470和数值数据存储器490查询该速度是否关于所存储的规定第二速度阈值或者是否对应于比第一速度阈值更高的速度数值或数值范围。应该注意，控制器402至少部分地评估第二速度阈值，以适应所感测的速度信号中的滞后，从而使第二速度阈值可以在幅度上接近第一速度阈值(例如，4kph)，并且为第一速度阈值提供上限。实际上，在用于滞后较低或可忽略或者不考虑滞后的应用的控制逻辑的另选实施方式中，可以将第二速度阈值省略。在任何情况下，如果速度低于第二速度阈值，则控制逻辑返回至步骤582，在该步骤582查询断开同步器340的状态，并且针对第一速度阈值和第二速度阈值对速度进行再次评估。

在步骤588，利用以上速度和第二速度阈值，控制器402再次查询断开同步器340的接合状态。如果断开同步器接合，则在步骤590，控制器402借助于定时器模块460(和时钟410)启动第二速度阈值以上经过的时间段的定时器或计时器。在步骤592，控制器402借助于由定时器模块460(和时钟410)和数值数据存储器490通知的DSE模块450查询在第二速度阈值以上分配给断开同步器340的接合的存储规定时间段(例如，30秒)是否已经经过。如果没有，则在步骤594，以与步骤580和586中类似的方式(即，通过比较感测速度与存储的速度阈值)，控制器402查询该速度是否高于作为相关数值或数值范围存储在数值数据存储器490的规定第三速度阈值。第三速度阈值高于第二速度阈值，并且可以对应于正向模式F中车辆的更高速度(例如，20kph)操作。如果小于第三速度阈值，则控制逻辑返回至步骤590，在步骤590，定时器继续运行，并且控制器402再次检查时间和速度阈值。如果控制器402确定步骤588为假或者步骤592或步骤594为真(即，或者在时间之上或在速度阈值之上)，则控制逻辑流动至步骤596，在该步骤596，控制器402借助于DC模块440和DSE模块450命令断开同步器340接合。该子例程完成，并且图14的方法以图14B中所示的子例程继续。

图14B图示出了根据一个实施方式的用于确定断开同步器340处是否存在分离故障的子例程的流程图。在步骤600，控制器402借助于由速度模块470、速度传感器412、414和数值数据存储器490通知的DSE模块450查询断开同步器340两端是否有速度差。这可以通过对来自于速度传感器412、414的感测速度信号相对于彼此进行评估来进行，或者通过将它们与数值数据存储器490中的速度阈值差或滑移阈值或数值范围进行比较进行。如之前描述的，为了确定断开同步器340两端的速度差，速度传感器412可以感测第三反向齿轮320的转速，而速度传感器414可以感测鼓342的转速。在其它实施方式中，速度传感器412、414可以在断开同步器340的旋转过程中的某一点感测相对于彼此旋转的其它部件(例如，副轴306或毂350和变换轴套348)。

如果在步骤600确定没有速度差，则在步骤602，控制器402借助于DC模块440和DSE模块450短暂地给反向离合器332施以能量或脉冲，这会经由副轴306短暂地向断开同步器340施加动力(短暂地使变速器四方化(four-squaring))，以非常短暂地施加扭矩，以将意外地维持接合状态的某些部件(例如，变换套环和齿轮圆锥)分离。在步骤604，控制器402再次以与步骤600中相同的方式检查断开同步器340两端的速度差。由于由于步骤602中施加脉冲或其它原因而存在速度差并且确认分离，则子例程完成并返回到图14的方法中的步骤572。根据一个实施方式，在该步骤572，在变速器中在反向模式和正向模式之间转换的方法完成。如果没有，则控制器借助于DC模块440命令驻车制动器接合或模式430。

将认识到，当断开同步器340分离时，副轴306并由此反向离合器332从输出齿轮312断开。在该条件下，将与在分离的反向离合器332的相对旋转元件之间可能出现的间隙、回转震颤和其它拖拽的各种影响产生的相关磨损与横跨分离的反向离合器332的速度差(如果没有断开则将存在该速度差)一块消除。避免这些影响(如果变速器超过某些最大设计参数操作(例如，当车辆由于重力而过速操作时)，这些影响可能是特别有害的)提高了反向离合器332的操作寿命，并因此总体提高了变速器100和反向器设备300的操作寿命。

已经参照图13和图14的方法描述了图示子例程的控制逻辑，其中图13A的子例程是针对反向模式R描述的，而图14A和图14B的子例程是针对正向模式R描述的。将理解，这些子例程可以在以不同模式或根据其它方法或控制逻辑操作的变速器或反向器设备中实现。

在绝不限制所出现的权利要求的范围、解释或应用的情况下，这里公开的示例实施方式中的一个或多个的技术效果是用于在正向和反向之间改变车辆方向的双断开变速器反向器。这里公开的示例实施方式中的一个或多个的另一个技术效果是减少分离反向离合器中的间隙或摩擦的变速器反向器。这里公开的示例实施方式中的一个或多个的另一个技术效果是减少分离的反向离合器中由于低转速而引起回转震颤的可能的变速器反向器。这里公开的示例实施方式中的一个或多个的另一个技术效果是能够阻止或防止在车辆的高正向速度过程中反向离合器的反转的变速器反向器。

这里使用的术语仅仅为了描述具体实施方式或实现方案之用，并不是为了限制本公开。如这里使用的，单数形式“一”和“该”旨在还包括复数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”等当在该说明书中使用时指定存在所阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除包括附加或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。

这里与附图标记一起的参考符号A和B仅仅用于在描述设备的多个实现方案时进行澄清。

在这里讨论的方法、过程或系统的任一个中的步骤或操作中的一个或多个可以省略、重复或重新排序，并且在本公开的范围内。

尽管以上描述了本公开的示例实施方式，但是不应该以局限或限制含义来看待这些描述。相反，在不脱离所附权利要求的范围的情况下可以进行若干改变和修改。

相关申请的交叉引用

本申请是2016年2月22日提交的未决申请序列号No.15/049,629的部分继续申请。

Claims (20)

1.一种用于使输出轴所承载的输出齿轮的方向反向的变速器反向器，该变速器反向器包括：

反向轴；

围绕所述反向轴安装的反向齿轮；

反向离合器，该反向离合器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态，所述反向离合器在所述接合状态将所述反向齿轮中的一个反向齿轮与所述反向轴相连接；以及

反向断开同步器，该反向断开同步器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态，该反向断开同步器在所述接合状态将所述反向齿轮中的另一个反向齿轮与所述反向轴相连接；

其中，当所述反向离合器和所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向轴使所述输出齿轮在与所述输出轴的旋转方向相反的反向旋转方向上旋转；并且

其中，当所述反向断开同步器处于所述分离状态时，所述反向离合器从所述输出齿轮断开。

2.根据权利要求1所述的变速器反向器，该变速器反向器进一步包括：

安装至所述输出轴的第一反向齿轮；

空转轴，该空转轴包括与所述第一反向齿轮接合的空转齿轮；

与所述空转齿轮接合的第二反向齿轮；以及

第三反向齿轮，该第三反向齿轮围绕所述反向轴安装并且与所述输出齿轮接合，当所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述第三反向齿轮连接至所述反向轴；

其中，当所述反向离合器和所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向轴基于所述第一反向齿轮与所述空转齿轮的比以及所述空转齿轮与所述第二反向齿轮的比而相对于所述输出轴旋转，并且所述输出齿轮基于所述第三反向齿轮与所述输出齿轮的比而相对于所述反向轴旋转。

3.根据权利要求２所述的变速器反向器，其中，当处于所述接合状态时，所述反向离合器将所述第二反向齿轮与所述反向轴以可释放的方式连接，并且当所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向离合器将所述第一反向齿轮与所述输出轴以可释放的方式连接。

4.根据权利要求1所述的变速器反向器，该变速器反向器进一步包括：

正向离合器，该正向离合器围绕所述输出轴安装并且具有接合状态和分离状态，所述正向离合器在所述接合状态将所述输出齿轮与所述输出轴以可释放的方式连接；

其中，在所述反向离合器处于所述分离状态而所述正向离合器处于所述接合状态的正向模式中，所述输出齿轮在所述输出轴的所述旋转方向上旋转。

5.根据权利要求4所述的变速器反向器，其中，所述正向模式进一步包括：所述反向离合器处于所述分离状态，并且所述反向断开同步器在低于速度阈值和时间阈值中的至少一者时处于所述接合状态而在高于所述速度阈值和时间阈值中的所述至少一者时处于所述分离状态。

6.根据权利要求1所述的变速器反向器，其中，所述反向断开同步器是无拔叉液压同步器。

7.根据权利要求6所述的变速器反向器，其中，所述反向断开同步器具有围绕所述反向轴安装的毂，从而限定活塞腔室，在该活塞腔室中，流体压力驱动致动器活塞以移动变换轴套。

8.根据权利要求7所述的变速器反向器，该变速器反向器进一步包括：

变换轴套和弹簧；

其中，所述致动器活塞使所述变换轴套在沿着所述反向轴的旋转轴线的一个方向上移动；并且

其中，所述弹簧偏压所述致动器活塞以使所述变换轴套在与液压流体驱动所述致动器活塞的方向相反的方向上移动。

9.根据权利要求7所述的变速器反向器，其中，所述反向断开同步器是包括单个致动器活塞和单个变换轴套的半同步器，该单个变换轴套借助于所述单个致动器活塞而在沿着所述反向轴的旋转轴线的至少一个方向上移动。

10.根据权利要求1所述的变速器反向器，其中，所述反向断开同步器具有使变换轴套在所述变速器反向器的至少一个轴向方向上移动的致动器活塞；

其中，所述致动器活塞具有带第一互锁特征部的第一环状表面；

其中，所述变换轴套具有带第二互锁特征部的第二环状表面，该第二互锁特征部被构造成接合所述致动器活塞的所述第一互锁特征部；并且

其中，当所述第一环状表面和第二环状表面同心地布置时，所述变换轴套通过所述第一互锁特征部的径向表面和第二互锁特征部的径向表面重叠而连接至所述致动器活塞。

11.根据权利要求10所述的变速器反向器，其中，所述第一互锁特征部和第二互锁特征部的联接使所述变换轴套和所述致动器活塞以具有相对旋转自由度的方式相连接。

12.根据权利要求10所述的变速器反向器，其中，在所述变速器反向器的至少一个状态，所述第一互锁特征部的径向表面和第二互锁特征部的径向表面接合，以防止所述变换轴套在至少一个轴向方向上从所述致动器活塞分离。

13.根据权利要求10所述的变速器反向器，其中，所述径向表面基本垂直于所述反向轴定向。

14.根据权利要求10所述的变速器反向器，其中，所述第一环状表面和第二环状表面包括各自的相邻于所述第一互锁特征部的径向表面和第二互锁特征部的径向表面的第一底切凹部和第二底切凹部；并且

其中，所述第一环状表面和第二环状表面包括各自的面对所述第一环状表面和第二环状表面中的另一者的第一斜切前缘和第二斜切前缘。

15.根据权利要求10所述的变速器反向器，其中，所述致动器活塞为第一材料，而所述变换轴套为与所述第一材料不同的第二材料。

16.根据权利要求10所述的变速器反向器，其中，所述第一互锁特征部和第二互锁特征部通过所述致动器活塞到所述变换轴套上的压配合操作而联接。

17.根据权利要求10所述的变速器反向器，其中，所述致动器活塞包括位于所述第一环状表面的前缘处的一个或多个周边凹口。

18.一种用于使输出轴所承载的输出齿轮的方向反向的变速器反向器，该变速器反向器包括：

沿着旋转轴线延伸的反向轴；

围绕所述反向轴安装的反向齿轮；

反向离合器，该反向离合器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态，所述反向离合器在所述接合状态将所述反向齿轮中的一个反向齿轮与所述反向轴相连接；以及

具有接合状态和分离状态的反向断开同步器，该反向断开同步器在所述接合状态将所述反向齿轮中的另一个反向齿轮与所述反向轴相连接，所述反向断开同步器包括：

围绕所述反向轴安装并限定活塞腔室的毂；

致动器活塞，该致动器活塞位于所述活塞腔室内并且通过流体压力在沿着所述反向轴的所述旋转轴线的至少一个方向上被驱动；以及

变换轴套，该变换轴套安装至所述致动器活塞并且在接合状态接合所述反向齿轮；

其中，当所述反向离合器和所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向轴使所述输出齿轮在与所述输出轴的旋转方向相反的反向旋转方向上旋转；并且

其中，当所述反向断开同步器处于所述分离状态时，所述反向离合器从所述输出齿轮断开。

19.根据权利要求18所述的变速器反向器，其中，所述致动器活塞具有带第一互锁特征部的第一环状表面；

其中，所述变换轴套具有带第二互锁特征部的第二环状表面，该第二互锁特征部被构造成与所述致动器活塞的所述第一互锁特征部接合；并且

其中，当所述第一环状表面和第二环状表面同心地布置时，所述变换轴套通过所述第一互锁特征部的径向表面和第二互锁特征部的径向表面重叠而连接至所述致动器活塞。

20.一种用于使输出轴所承载的输出齿轮的方向反向的变速器反向器，该变速器反向器包括：

沿着旋转轴线延伸的反向轴；

围绕所述反向轴安装的反向齿轮；

反向离合器，该反向离合器围绕所述反向轴安装并且具有接合状态和分离状态，所述反向离合器在所述接合状态将所述反向齿轮中的一个反向齿轮与所述反向轴相连接；以及

具有接合状态和分离状态的反向断开同步器，该反向断开同步器在所述接合状态将所述反向齿轮中的另一个反向齿轮与所述反向轴相连接，所述反向断开同步器包括：

致动器活塞，该致动器活塞具有带第一互锁特征部的第一环状表面；以及

变换轴套，该变换轴套在接合状态接合所述反向齿轮，并且具有带第二互锁特征部的第二环状表面，该第二互锁特征部被构造成与所述致动器活塞的所述第一互锁特征部接合；

其中，当所述第一环状表面和第二环状表面同心地布置时，所述变换轴套通过所述第一互锁特征部的径向表面和第二互锁特征部的径向表面重叠而连接至所述致动器活塞；

其中，当所述反向离合器和所述反向断开同步器处于所述接合状态时，所述反向轴使所述输出齿轮在与所述输出轴的旋转方向相反的反向旋转方向上旋转；并且

其中，当所述反向断开同步器处于所述分离状态时，所述反向离合器从所述输出齿轮断开。

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