CN110177960B - 高效率高输出变速器 - Google Patents

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CN110177960B CN201780079372.XA CN201780079372A CN110177960B CN 110177960 B CN110177960 B CN 110177960B CN 201780079372 A CN201780079372 A CN 201780079372A CN 110177960 B CN110177960 B CN 110177960B
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P·威尔逊
C·奇姆纳
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Abstract

一种变速器包括：输入轴，所述输入轴联接到原动机；中间轴；主轴；以及输出轴，其中在所述中间轴与所述主轴之间具有齿轮。换档致动器安装在包括所述中间轴和所述主轴的壳体的外壁上。换档控制电路使用第一对抗脉冲命令和第一致动脉冲命令来操作换档致动器，并且在确定换档完成事件之后使用所述换档致动器的换档致动容积和换档对抗容积来释放压力。

Description

高效率高输出变速器
相关申请的交叉引用
本申请要求以下美国临时专利申请的优先权：在2016年12月22日提交的标题为“HIGH EFFICIENCY,HIGH OUTPUT TRANSMISSION”的序列号62/438,201(代理人案号EATN-1100-P01)；以及在2017年2月28日提交的标题为“SYSTEM,METHOD,AND APPARATUS FORCONTROLLING A HIGH OUTPUT,HIGH EFFICIENCY TRANSMISSION”的序列号62/465,021(代理人案号EATN-1123-P01)。上面列出的所有申请以全文引用的方式并入。
背景技术
技术领域
不限于特定技术领域，本公开针对于被配置成联接到原动机的变速器，并且更具体来说，涉及用于车辆应用(包括载货汽车应用)的变速器。
变速器在将由原动机提供的动力转移到最终负荷的过程中起到关键功能。变速器用于提供在原动机输出端(例如，旋转轴)与负荷驱动输入端(例如，联接到车轮的旋转轴、泵或响应于驱动轴的其他装置)之间变化的转速比率。提供可选择的转速比率的能力允许变速器放大扭矩、使原动机和负荷转速保持在那些装置期望的范围内，并且在特定工况下使原动机与负荷选择性地断开连接。
变速器遭受许多冲突的约束条件和操作要求。举例来说，变速器必须能够在提供扭矩放大的期望范围的同时仍然满足系统的输入扭矩要求。另外，从整体系统的角度来看，变速器表示开销装置，被变速器占用的空间、变速器的重量以及接口要求对于系统的设计者来说都是开销方面。变速器系统是高度复杂的，并且它们要很长时间进行设计、集成和测试；因此，常常还需要变速器相对于以前或历史上的变速器满足系统集成商的预期。举例来说，减少被变速器占用的空间在长远上可能是合意的，但对于给定的系统设计，被占用的空间与前一代变速器相同或尽可能接近可能会更合意。
先前已知的变速器系统带有系统内的一种或多种缺陷，如下文描述。为了管理噪声、稳健性和结构完整性问题，先前已知的高输出变速器系统将钢用于变速器的壳体。另外，先前已知的高输出变速器利用具有高强度正齿轮的大中间轴来管理穿过变速器的高负荷。先前已知的齿轮组具有相对少的设计自由度，意味着需要在周围的变速器元件中考虑设计中的任何缺点。举例来说，穿过变速器的推力负荷、由齿轮产生的噪声以及例如复杂的齿轮正时问题等安装问题在壳体、轴承和/或安装程序中需要稳健和潜在超标设计的系统。先前已知的高输出变速器，例如用于载货汽车的变速器，通常包括到周围系统(例如，电气系统、空气系统、液压系统和/或冷却剂系统)的多个接口，每个接口需要进行设计和集成，并且每个接口将故障点引入到系统中。先前已知的高输出变速器包括冷却器以保护变速器的零件和流体不会响应于在变速器中产生的热而过热。先前已知的高输出变速器利用同心离合器，所述同心离合器需要复杂的致动和维修。因此，仍然需要改进高输出变速器的设计，尤其是载货汽车变速器。
发明内容
一种示例性变速器包括：输入轴，所述输入轴被配置成联接到原动机；中间轴，所述中间轴具有安装在其上的第一数目个齿轮；主轴，所述主轴具有安装在其上的第二数目个齿轮；换档致动器，所述换档致动器通过将所述第一数目个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述中间轴和/或将所述第二数目个齿轮可旋转地联接到所述主轴而将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，其中所述换档致动器安装在壳体的外壁上，并且其中所述中间轴和所述主轴至少部分地定位在所述壳体内。
在下文描述示例性变速器的某些其他实施方案。一种示例性变速器包括：集成的致动器壳体，其中所述换档致动器操作地联接到所述集成的致动器壳体，并且其中可以通过移除所述集成的致动器壳体来接近所述换档致动器；许多换档致动器，所述换档致动器操作地联接到所述集成的致动器壳体，其中可以通过移除所述集成的致动器壳体来接近所述许多换档致动器；其中所述换档致动器机械地联接到所述集成的致动器壳体；且/或其中许多换档致动器机械地联接到所述集成的致动器壳体。一种示例性变速器包括：离合器致动器，可以通过移除所述集成的致动器壳体来接近所述离合器致动器；其中所述离合器致动器是线性离合器致动器；所述示例性变速器还包括离合器致动器壳体；其中所述线性离合器致动器至少部分地定位在所述离合器致动器壳体内；并且其中所述离合器致动器壳体联接到所述集成的致动器壳体且/或包括为所述集成的致动器壳体的一部分；其中所述集成的致动器壳体包括单个外部动力入口，且/或其中所述单个外部动力入口包括空气供应端口。一种示例性变速器包括集成的致动器壳体，所述集成的致动器壳体界定操作地联接到所述集成的致动器壳体的致动器之间的动力连接；其中所述集成的致动器壳体安装在所述变速器的垂直上侧上；其中可以在不使输入轴与原动机解除联接的情况下接近换档致动器；其中可以在不使输入轴与原动机解除联接的情况下接近所述集成的致动器壳体；其中所述线性离合器致动器被气动地启动；其中所述线性离合器致动器具有第一伸展位置和第二缩回位置，并且其中所述线性离合器致动器在所述第二缩回位置包括接近零的死区空气容积；其中所述死区空气容积包括在缩回所述线性离合器致动器时在所述线性离合器致动器的供应侧上存在的空气容积；且/或其中所述线性离合器致动器具有第一伸展位置和第二缩回位置，并且其中所述第二缩回位置于操作地联接到所述线性离合器致动器的离合器的选定使用期限内是稳定的。
一种示例性变速器包括传动系，所述传动系具有：输入轴；主轴；以及中间轴，所述中间轴将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，所述变速器包括壳体元件，所述传动系的至少部分定位在所述壳体中，其中所述壳体元件包括铝，并且其中所述变速器是高输出变速器。在下文描述示例性变速器的某些其他实施方案。一种示例性变速器包括不具有冷却器的变速器；其中中间轴使用斜齿轮啮合将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，且/或其中所述斜齿轮啮合提供推力管理；其中所述壳体不承担来自所述传动系的推力负荷；其中所述斜齿轮啮合进一步提供推力管理以使得变速器中的低转速差位置处的轴承承担来自所述传动系的推力负荷；且/或其中在低转速差位置处承担推力的轴承是操作地联接到所述输入轴和所述主轴的轴承。一种示例性变速器还包括行星齿轮组合件，所述行星齿轮组合件联接到第二主轴，其中所述行星齿轮组合件包括斜齿轮；其中所述行星齿轮组合件响应于穿过所述行星齿轮组合件的动力传递而提供推力负荷；其中第一主轴旋转地联接到所述第二主轴；其中所述变速器不在传动系中包括锥形轴承；其中中间轴是高速中间轴；其中所述变速器包括许多高速中间轴；并且其中输入轴与中间轴之间的第一齿轮比率、中间轴与主轴之间的第二齿轮比率具有某一比率，其中所述第二齿轮比率比所述第一齿轮比率大至少1.25:1、至少1.5:1、至少1.75:1、至少2:1、至少2.25:1、至少2.5:1、至少2.75:1、至少3:1、至少3.25:1、至少3.5:1、至少3.75:1、至少4:1、至少4.25:1、至少4.5:1、至少4.75:1、至少5:1、至少6:1、至少7:1、至少8:1、至少9:1，和/或至少10:1。
一种示例性变速器包括传动系，所述传动系具有：输入轴；主轴；以及中间轴，所述中间轴将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，并且所述变速器包括低损耗润滑系统。在下文描述示例性变速器的某些其他实施方案。一种示例性变速器包括低损耗润滑系统，所述低损耗润滑系统具有干式油底壳；所述低损耗润滑系统具有定位在所述变速器内的润滑泵组合件；所述低损耗润滑系统包括旋转地联接到所述中间轴的润滑泵，且/或其中所述中间轴是高速中间轴；润滑套筒至少部分地定位在主轴内，且/或其中所述润滑套筒是未密封的润滑套筒。
一种示例性变速器包括传动系，所述传动系具有：输入轴；主轴；以及中间轴，所述中间轴将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，所述变速器包括中间轴，所述中间轴包括安装在其上的许多齿轮，并且所述变速器包括动力输出(PTO)入口，所述动力输出入口接近所述许多齿轮中的至少一者而定位。在下文描述示例性变速器的某些其他实施方案。一种示例性变速器包括PTO入口，所述PTO入口是8螺栓PTO入口；所述变速器包括铝壳体；所述变速器进一步具有：第一端，所述第一端接合原动机；第二端，所述第二端具有输出轴，并且第二PTO入口定位在所述第二端处；其中所述变速器是自动变速器；和/或第二中间轴，其中所述PTO入口接近所述中间轴或所述第二中间轴而定位。
一种示例性变速器包括：输入轴，所述输入轴被配置成联接到原动机；中间轴，所述中间轴具有安装在其上的第一数目个齿轮；主轴，所述主轴具有安装在其上的第二数目个齿轮，其中所述第一数目个齿轮和所述第二数目个齿轮是斜齿轮，并且其中所述变速器是高输出变速器。在下文描述示例性变速器的某些其他实施方案。一种示例性变速器包括：铝壳体，其中主轴和中间轴至少部分地定位在所述壳体中；轴承，所述轴承被冲压到所述壳体中，其中斜齿轮管理推力负荷以使得被冲压到所述壳体中的所述轴承不经历推力负荷；其中第一数目个齿轮和第二数目个齿轮包括缩短的齿高度和/或平坦的顶部几何形状。
一种示例性离合器组合件包括：离合器盘，所述离合器盘被配置成接合原动机；压板，所述压板具有离合器偏置元件，其中离合器接合部件在接合位置处联接到离合器致动元件，并且其中离合器调整部件在离合器盘的面经历磨损时维持一致的接合位置。在下文描述示例性离合器组合件的某些其他实施方案。一种示例性离合器组合件包括：离合器调整部件，所述离合器调整部件具有凸轮环，所述凸轮环可操作以响应于离合器盘磨损而旋转；压板，所述压板界定离合器偏置元件和离合器调整部件；所述压板进一步界定所述离合器调整部件的入口孔；所述离合器组合件还包括反旋转部件，所述反旋转部件操作地联接到所述离合器调整部件以强制所述离合器调整部件的单向移动；且/或所述压板进一步界定所述反旋转部件的至少一个入口通道。
本文公开了用于高输出、高效率、低噪声和以其他方式改进的自动变速器的架构，包括用于载货汽车自动变速器的方法、系统和组件。此类方法和系统尤其可以包括一对高速双中间轴。公开了用于18速(包括具有三个齿轮箱的3×3×2架构)和12速(包括具有三个齿轮箱的3×2×2架构)的架构。在实施方案中，此类方法和系统包括用于消除推力负荷的方法和系统，所述消除推力负荷包括消除跨越在变速器的至少一个齿轮箱中使用的斜齿轮或太阳齿轮的负荷。在实施方案中，例如用于离合器和各种齿轮的罩壳被配置成使得使罩壳轴承与推力负荷隔离，尤其允许在不损害性能或耐用性的情况下使用重量轻的材料，例如铸铝，来用于变速器的各种组件。可以为变速器的各种组件提供低损耗润滑系统。
在实施方案中，通过集成的电气和机械组合件来处置用于载货汽车自动变速器的离合器致动(包括用于线性离合器致动器的离合器致动，所述线性离合器致动器可以致动马蹄铁或离轴的离合器致动器的移动)和换档致动，可以将所述集成的电气和机械组合件安装在变速器上的安装式变速器模块(MTM)中，并且所述集成的电气和机械组合件可以使用共同的集成的空气供应来对离合器和齿轮系统进行气动致动，所述集成的电气和机械组合件任选地采用集成的管道而不是软管以减少空气的自由体积且进而提高齿轮和离合器致动系统的效率、可靠性和性能。所述MTM可以包括线性离合器致动器、位置传感器和阀组以便进行齿轮致动和离合器致动。
可以将包括基本上圆形的齿轮和斜齿轮的齿轮系统优化以减少噪声并且提供平滑的换档。圆形齿轮可以具有基本上平坦的齿、可以经过蜗轮研磨以提供平滑表面，并且可以具备经过优化以在换档期间提供优化的接合滑动速度的轮廓。变速器可以向动力输出(PTO)接口提供动力，所述动力输出接口任选地包括多个PTO接口。
一种示例性方法包括：用于提供第一对抗脉冲的操作，所述第一对抗脉冲包括第一封闭容积中的高于环境空气量的第一预定空气量，其中所述第一封闭容积中的压力对抗换档致动器在换档方向上的移动；用于提供第一致动脉冲的操作，所述第一致动脉冲包括第二封闭容积中的高于环境空气量的第二预定空气量，其中所述第二封闭容积中的压力促进换档致动器在换档方向上的移动；以及用于响应于确定换档完成事件而释放所述第一封闭容积和所述第二封闭容积中的压力的操作。
在下文描述示例性方法的某些其他操作，在某些实施方案中可以包括所述操作中的任何一者或多者。所述示例性方法还包括：用于将所述第一致动脉冲提供为两个分割脉冲，其中所述两个分割脉冲中的第一者小于所述两个脉冲中的第一者；其中所述两个分割脉冲中的第二者包括与所述第一预定空气量基本上相等的空气量；且/或其中所述两个分割脉冲中的第一者包括以下量(例如)：由所述两个分割脉冲提供的总空气量的十分之一到四分之一；小于由所述两个分割脉冲提供的总空气量的40％；小于由所述两个分割脉冲提供的总空气量的33％；小于由所述两个分割脉冲提供的总空气量的25％；和/或小于由所述两个分割脉冲提供的总空气量的20％。所述示例性方法还包括：在所述第一致动脉冲之前至少100毫秒(msec)执行所述第一对抗脉冲；在200毫秒的窗口内执行所述第一致动脉冲；用于确定同步器接合即将发生并且响应于所述即将发生的同步器接合而提供所述第一对抗脉冲的操作；通过响应于换档致动器的速度和换档致动器的目标速度来确定第二预定空气量而提供所述第二预定空气量；用于确定同步器处于未锁止条件并且响应于所述同步器处于未锁止条件而提供第二对抗脉冲的操作；其中确定同步器处于未锁止条件包括以下操作(例如)：确定接合的轴之间的转速差低于未锁止阈值；确定接合轴之间的转速差处于预定的未锁止范围值内；确定同步器接合时间值已经流逝；和/或确定换档致动器位置值指示未锁止条件。所述示例性方法还包括：用于确定同步器处于未锁止条件并且响应于所述同步器处于未锁止条件而提供第二对抗脉冲的操作；其中确定所述同步器处于未锁止条件包括以下至少一个操作(例如)：确定接合的轴之间的转速差低于未锁止阈值；确定接合的轴之间的转速差处于预定的未锁止范围值内；确定同步器接合时间值已经流逝；和/或确定换档致动器位置值指示所述未锁止条件。所述示例性方法还包括：其中所述第一致动脉冲包括脉冲宽度调制操作；用于确定换档致动器位置值并且响应于所述换档致动器位置值而修改所述第一致动脉冲的持续时间的操作；用于确定换档致动器位置值并且响应于所述换档致动器位置值而调制所述第一致动脉冲的操作；其中所述换档致动器位置值包括以下各者中的至少一者：所述换档致动器的定量位置描述；所述换档致动器的定量速度描述；和/或对应于所述换档致动器的换档状态描述值；其中所述换档状态描述值包括以下各者中的至少一者：空档位置；空档离开位置；同步器接合接近位置；同步位置；同步器未锁止位置；接合位置；和/或脱离位置。
在下文描述示例性方法的某些其他操作，在某些实施方案中可以包括所述操作中的任何一者或多者。所述示例性方法还包括其中所述第一致动脉冲包括成形的空气提供轨迹；其中所述第一致动脉冲包括用于打开和关闭二态气动阀的至少一个操作；用于确定至少一个轴转速值并且响应于所述至少一个轴转速值而确定所述预定的第一空气量的操作；用于确定空气供应压力值并且响应于所述空气供应压力值而确定所述预定的第一空气量的操作；用于确定至少一个温度值并且响应于所述至少一个温度值而确定所述预定的第一空气量的操作；用于响应于以下各者中的至少一者而确定所述预定的第一空气量的操作：至少一个轴转速值、空气供应压力值和/或至少一个温度值；用于确定至少一个轴转速值并且响应于所述至少一个轴转速值而确定所述预定的第一空气量的正时的操作；用于确定空气供应压力值并且响应于所述空气供应压力值而确定所述预定的第一空气量的正时的操作；用于确定至少一个温度值并且响应于所述至少一个温度值而确定所述预定的第一空气量的正时的操作；用于响应于(例如)以下至少一个值而确定所述预定的第一空气量的正时的操作：至少一个轴转速值、空气供应压力值和/或至少一个温度值；用于确定所反映的传动系惯性值并且响应于所述所反映的传动系惯性值而确定所述预定的第一空气量的操作；用于确定所反映的传动系惯性值并且响应于所述所反映的传动系惯性值而确定所述预定的第一空气量的正时的操作；响应于以下至少一个值而确定所述预定的第一空气量(例如)：至少一个轴转速值、空气供应压力值、至少一个温度值和/或所反映的传动系惯性值。
在下文描述示例性方法的某些其他操作，在某些实施方案中可以包括所述操作中的任何一者或多者。用于响应于(例如)以下至少一个值而确定所述预定的第一空气量的正时的操作：至少一个轴转速值、空气供应压力值、至少一个温度值和/或所反映的传动系惯性值；用于确定换档致动器位置值并且响应于所述换档致动器位置值而调整所述第一致动脉冲和所述第一对抗脉冲中的至少一者的操作；其中调整包括中断所述第一致动脉冲和/或所述第一对抗脉冲以使第一封闭容积和第二封闭容积中的压力衰减同步；用于确定换档致动器位置值并且响应于所述换档致动器位置值而调整第一致动脉冲和/或第二对抗脉冲的操作，且/或其中调整包括中断所述第一致动脉冲和所述第二对抗脉冲以使第一封闭容积和第二封闭容积中的压力衰减同步；其中调制第一致动脉冲包括响应于所述换档致动器位置值是换档状态描述值而减少第二预定空气量，且/或响应于所述换档状态描述值而减少所述第一致动脉冲；其中减少所述第一致动脉冲包括限制在第二封闭容积中积累的空气压力；其中第一换档致动器位置值包括换档状态描述，并且其中调制包括响应于所述换档状态描述指示同步位置而减少所述第二预定空气量；其中减少所述第一致动脉冲包括限制在第二封闭容积中积累的空气压力；其中在开始提供第一对抗脉冲之前开始提供第一致动脉冲。
在下文描述示例性方法的某些其他操作，在某些实施方案中可以包括所述操作中的任何一者或多者。所述示例性方法还包括：用于提供第三对抗脉冲的操作，所述第三对抗脉冲包括第三封闭容积中的高于环境空气量的第三预定空气量，其中所述第三封闭容积中的压力对抗第二换档致动器在换档方向上的移动；用于提供第二致动脉冲的操作，所述第二致动脉冲包括第四封闭容积中的高于环境空气量的第四预定空气量，其中所述第四封闭容积中的压力促进第二换档致动器在换档方向上的移动；以及用于响应于确定第二换档完成事件而释放所述第三封闭容积和所述第四封闭容积中的压力的操作；且/或其中执行所述第一对抗脉冲、所述第三对抗脉冲、所述第一致动脉冲和所述第二致动脉冲以使得一个以上致动阀不同时打开。
另一示例性方法包括以下操作：将摩擦制动器接合到变速器的中间轴；跟踪所述摩擦制动器的接合时间；确定所述摩擦制动器的目标释放时间；响应于所述接合时间而确定所述摩擦制动器的释放延迟；以及响应于所述释放延迟和所述目标释放时间而命令释放所述摩擦制动器。
在下文描述示例性方法的某些其他方面，在某些实施方案中可以包括所述方面中的任何一者或多者。所述示例性方法还包括：通过确定摩擦制动器致动容积中的压力衰减值来确定所述释放延迟；其中确定所述压力衰减值包括用于确定所述摩擦制动器致动容积中的压力的操作；其中确定所述压力衰减值包括利用接合时间与所述摩擦制动器致动容积中的压力衰减之间的预定关系；用于确定中间轴与接合的轴之间的转速差并且进一步响应于所述转速差而确定所述目标释放时间的操作；其中所述接合的轴包括(例如)以下至少一个轴：输出轴、主轴和/或输入轴；用于确定集总的传动系刚度值并且进一步响应于所述集总的传动系刚度值而确定所述目标释放时间的操作；用于确定目标齿轮比率值并且进一步响应于所述目标齿轮比率值而确定所述目标释放时间的操作；用于确定摩擦制动器脱离动态值并且进一步响应于所述摩擦制动器脱离动态值而确定所述目标释放时间的操作；用于确定车辆速度效应并且进一步响应于所述车辆速度效应而确定所述目标释放时间的操作；其中所述车辆速度效应包括(例如)以下至少一个效应：当前车辆速度、齿轮接合时间时的所估计的车辆速度、车辆加速率和/或车辆减速率。一种示例性设备包括：反冲指示电路，所述反冲指示电路识别第一齿轮啮合时的即将发生的反冲交叉事件；以及用于响应于所述反冲交叉事件而减少由所述第一齿轮啮合经历的接合力的构件。在下文描述用于响应于所述反冲交叉事件而减少由所述第一齿轮啮合经历的接合力的构件的某些非限制性示例。一种用于减少由第一齿轮啮合经历的接合力的示例性构件还包括用于执行(例如)以下至少一个操作的构件：在反冲交叉事件的至少一部分期间脱离第一齿轮啮合；在所述反冲交叉事件的至少一部分期间脱离离合器；以及在所述反冲交叉事件的至少一部分期间滑移离合器。一种示例性设备包括所述反冲指示电路，所述反冲指示电路进一步通过确定在第二齿轮啮合时发生的换档可能会在所述第一齿轮啮合时诱发所述反冲交叉事件而识别即将发生的反冲交叉事件，并且其中用于减少由所述第一齿轮啮合经历的接合力的构件还包括用于在换档的至少部分期间脱离第一齿轮啮合的构件。一种示例性设备包括所述用于减少由所述第一齿轮啮合经历的接合力的构件，所述用于减少由所述第一齿轮啮合经历的接合力的构件还包括提供脱离脉冲命令的第一齿轮啮合预载电路，其中所述设备还包括响应于所述脱离脉冲命令的换档致动器；其中所述第一齿轮啮合预载电路进一步在发生所述反冲交叉事件之前提供所述脱离脉冲命令；其中所述脱离脉冲命令包括第五封闭容积中的高于环境空气量的第五预定空气量，并且其中所述第五封闭容积中的压力促进换档致动器在脱离方向上的移动；其中第一齿轮预载电路进一步确定第五预定空气量和第六预定空气量，使得响应于接合力的释放而促使换档致动器进入空档位置；其中所述第一齿轮预载电路进一步在所述反冲交叉事件的第一反冲交叉之前提供所述脱离脉冲命令；且/或其中所述第一齿轮预载电路进一步在所述反冲交叉事件的后续的反冲交叉之前提供所述脱离脉冲命令。一种示例性设备包括所述反冲指示电路，所述反冲指示电路进一步通过执行(例如)以下至少一个操作来识别即将发生的反冲交叉事件：确定变速器中的第一齿轮啮合的即将发生的旋转方向是与所述第一齿轮啮合的所确立的旋转方向相反的旋转方向；确定包括所述第一齿轮啮合的一侧上的齿轮的第一轴与包括所述第一齿轮啮合的相对侧上的齿轮的第二轴之间的转速变化可能会诱发反冲交叉事件；确定在第二齿轮啮合时发生的换档可能会在所述第一齿轮啮合时诱发所述反冲交叉事件；确定变速器输入扭矩值处于即将发生的过零事件；和/或确定车辆工况可能会诱发所述反冲交叉事件。
一种示例性系统包括提供发动扭矩的原动机和/或与所述原动机相互作用，并且所述系统包括扭矩传递路径，所述扭矩传递路径将所述发动扭矩操作性地联接到驱动轮，所述扭矩传递路径包括：离合器，所述离合器使原动机与所述扭矩传递路径的输入轴选择性地解除联接，其中所述输入轴操作地处于离合器的下游；第一齿轮啮合和第二齿轮啮合，每个齿轮啮合具有接合位置和空档位置，并且其中处于接合位置的两个齿轮啮合将输入轴联接到驱动轮，并且其中处于空档位置的齿轮啮合使输入轴与驱动轮解除联接；第一换档致动器，所述第一换档致动器在接合位置与空档位置之间选择性地操作所述第一齿轮啮合；第二换档致动器，所述第二换档致动器在接合位置与空档位置之间选择性地操作所述第二齿轮啮合；以及控制器，所述控制器包括：车辆状态电路，所述车辆状态电路解译至少一个车辆工况；空档强制执行电路，所述空档强制执行电路响应于车辆工况指示未期望车辆运动而将第一空档命令提供给所述第一换档致动器且将第二空档命令提供给所述第二换档致动器。
在下文描述示例性系统的某些示例性方面，在某些实施方案中可以包括所述方面中的任何一者或多者。一种示例性系统还包括至少一个车辆操作条件，所述至少一个车辆操作条件包括(例如)以下至少一个值：发动机转动起动状态值、齿轮选择值、车辆怠速状态值和/或离合器校准状态值；所述车辆状态电路进一步确定车辆停止条件，并且其中所述空档强制执行电路进一步响应于所述车辆停止条件而提供所述第一空档命令和所述第二空档命令；
所述控制器还包括换档轨道致动器诊断电路，所述换档轨道致动器诊断电路响应于车辆速度值而诊断至少一个换档轨道位置传感器的适当操作；所述车辆状态电路进一步解译至少一个故障条件，并且响应于所述至少一个故障条件而提供车辆停止距离缓解值；所述控制器还包括离合器超驰电路，所述离合器超驰电路响应于所述车辆停止距离缓解值而提供强制性离合器接合命令；其中所述离合器超驰电路进一步响应于所述车辆停止距离缓解值且进一步响应于(例如)以下至少一个值而提供强制性离合器接合命令：表示发动扭矩的发动扭矩值、表示原动机的转速的发动机转速值、表示油门踏板位置的油门位置值、表示行车制动器位置的位置的行车制动器位置值、表示驱动轮的转速的车辆速度值，和/或行车制动器诊断值。
另一示例性系统包括：离合器，所述离合器使原动机与变速器的输入轴选择性地解除联接；渐进式致动器，所述渐进式致动器操作地联接到所述离合器，其中所述渐进式致动器的位置对应于所述离合器的位置；以及控制器，所述控制器包括：离合器表征电路，所述离合器表征电路解译离合器扭矩分布，所述离合器扭矩分布提供所述离合器的位置与离合器扭矩值之间的关系；离合器控制电路，所述离合器控制电路响应于离合器扭矩参考值和所述离合器扭矩分布而命令所述渐进式致动器的位置，并且其中所述离合器表征电路进一步解译所述渐进式致动器的位置和所指示的离合器扭矩，并且响应于所述渐进式致动器的所述位置和所述所指示的离合器扭矩而更新所述离合器扭矩分布。
在下文描述示例性系统的某些其他方面，在某些实施方案中可以包括所述方面中的任何一者或多者。一种示例性系统包括离合器扭矩分布，所述离合器扭矩分布包括第一离合器接合位置值，并且其中所述离合器控制电路进一步利用所述第一离合器接合位置值作为最大零扭矩位置；其中所述离合器表征电路进一步通过执行离合器第一接合位置测试来解译所述离合器扭矩分布，所述离合器第一接合位置测试包括：确定输入轴转速是零；所述离合器控制电路将所述离合器定位在第一接合位置值处；以及将所述输入轴转速的加速度与所述输入轴转速的第一预期的加速度值进行比较；所述离合器表征电路进一步将所述离合器第一接合位置测试执行一定次数；所述离合器第一接合位置测试还包括摩擦制动器控制电路，所述摩擦制动器控制电路命令摩擦制动器使所述输入轴转速变为零；其中所述离合器扭矩分布包括第二离合器接合位置值，并且其中所述离合器控制电路进一步利用所述第二离合器接合位置值作为最小有效接合扭矩位置；其中所述离合器表征电路进一步通过执行离合器第二接合位置测试来解译所述离合器扭矩分布，所述离合器第二接合位置测试包括：确定输入轴转速是零；所述离合器控制电路将所述离合器定位在第二接合位置值处；以及将所述输入轴转速的加速度与所述输入轴转速的第二预期的加速度值进行比较；其中所述离合器表征电路进一步将所述离合器第二接合位置测试执行一定次数；其中所述离合器第二接合位置测试还包括摩擦制动器控制电路，所述摩擦制动器控制电路命令摩擦制动器使所述输入轴转速变为零；其中所述离合器扭矩分布包括第一离合器接合位置值和第二离合器接合位置值，且/或其中所述离合器控制电路进一步利用所述第一离合器接合位置值作为最大零扭矩位置并且利用所述第二离合器接合位置值作为最小有效接合扭矩位置。一种示例性系统还包括离合器扭矩分布，所述离合器扭矩分布还包括离合器扭矩曲线，所述离合器扭矩曲线包括对应于许多离合器扭矩值的许多离合器位置值，其中所述离合器位置值中的每一者大于所述第二离合器接合位置值；其中所述离合器表征电路进一步通过执行离合器第二接合位置测试来解译所述离合器扭矩分布，所述离合器第二接合位置测试包括：确定输入轴转速是零；所述离合器控制电路将离合器定位在第二接合位置值处；以及将所述输入轴转速的加速度与所述输入轴转速的第二预期的加速度值进行比较；以及响应于离合器第二接合位置的改变而调整所述离合器扭矩曲线；其中所述离合器表征电路进一步响应于所述第一接合位置值和所述第二接合位置值中的至少一者在大于离合器磨穿速率值的速率下改变而确定离合器在磨穿模式下操作；且/或其中所述控制器还包括离合器磨损电路，所述离合器磨损电路响应于离合器温度值、离合器动力吞吐量值和/或离合器滑移条件而确定离合器磨损值，并且其中所述离合器表征电路进一步响应于所述离合器磨损值而更新所述离合器扭矩分布。
一种示例性方法包括以下操作：解译离合器温度值；解译离合器动力吞吐量值；解译离合器处于滑移条件；以及响应于所述离合器温度值、所述离合器动力吞吐量值和所述离合器滑移条件而确定离合器磨损值。
在下文描述示例性方法的某些其他操作，在某些实施方案中可以包括所述操作中的任何一者或多者。一种示例性方法包括：确定所述离合器磨损值包括累加离合器磨损指数，所述离合器磨损指数是响应于所述离合器温度值、所述离合器动力吞吐量值和所述离合器滑移条件来确定；响应于所述离合器磨损指数超过磨穿阈值而确定离合器处于磨穿模式；响应于所述离合器磨损指数而提供离合器诊断值；且/或其中提供所述离合器诊断值包括(例如)以下至少一个操作：提供离合器磨损故障值；递增离合器磨损故障值；将所述离合器诊断值传送到数据链路；和/或将所述离合器诊断值提供到维修工具可访问的非瞬时的存储器位置。
一种示例性系统包括：离合器，所述离合器使原动机与变速器的输入轴选择性地解除联接；渐进式致动器，所述渐进式致动器操作地联接到所述离合器，其中所述渐进式致动器的位置对应于所述离合器的位置；以及用于提供所述离合器的一致的锁定时间的构件，所述锁定时间包括开始于离合器扭矩请求时间且结束于离合器锁定事件的时间。在下文描述用于提供离合器的一致的锁定时间的构件的某些非限制性示例。一种用于提供离合器的一致的锁定时间的示例性构件包括具有离合器控制电路的控制器，其中所述离合器控制电路响应于离合器扭矩参考值和离合器扭矩分布而命令渐进式致动器的位置以实现离合器的一致的锁定时间；其中所述渐进式致动器包括线性离合器致动器；且/或其中所述线性离合器致动器包括接近零的死区空气容积。一种用于提供离合器的一致的锁定时间的示例性构件还包括具有启动表征电路的控制器，所述启动表征电路被构造成解译(例如)以下至少一个启动参数：车辆等级值、车辆质量值和/或传动系配置值；且/或其中所述传动系配置值包括(例如)以下至少一个值：目标接合齿轮描述、所反映的传动系惯性值和/或车辆速度值。一种用于提供离合器的一致的锁定时间的示例性构件还包括具有离合器控制电路的控制器，其中所述离合器控制电路响应于离合器扭矩参考值、离合器扭矩分布和至少一个启动参数而命令渐进式致动器的位置以实现离合器的一致的锁定时间；且/或其中所述离合器控制电路进一步响应于离合器滑移反馈值而命令所述渐进式致动器的位置。一种用于提供离合器的一致的锁定时间的示例性构件还包括具有离合器控制电路的控制器，其中所述离合器控制电路响应于离合器扭矩参考值、离合器扭矩分布和/或离合器滑移反馈值而命令渐进式致动器的位置。一种示例性系统还包括离合器扭矩请求时间，所述离合器扭矩请求时间包括(例如)以下至少一个请求条件：行车制动踏板释放事件、行车制动踏板减小事件、齿轮接合请求事件和/或原动机扭矩增加事件；且/或其中离合器锁定事件包括离合器滑移值低于离合器锁定滑移阈值。
一种示例性方法包括以下操作：解译发动扭矩值、车辆等级值和车辆加速度值；确定第一相关性，所述第一相关性包括所述发动扭矩值与所述车辆等级值之间的第一相关性；确定所述发动扭矩值与所述车辆加速度值之间的第二相关性；以及确定所述车辆等级值与所述车辆加速度值之间的第三相关性；所述方法包括用于响应于所述第一相关性、所述第二相关性和所述第三相关性来调适所估计的车辆质量值、所估计的车辆空气阻力值和所估计的车辆实际惯性值；所述方法包括用于确定调适一致性值并且响应于所述调适一致性值而调整所述调适的调适速率的操作，并且所述方法包括用于迭代地执行前面的操作以提供经更新的所估计的车辆质量值的操作。
在下文描述示例性方法的某些其他操作，在某些实施方案中可以包括所述操作中的任何一者或多者。一种示例性方法包括：响应于所述第一相关性、所述第二相关性和所述第三相关性具有意外的相关性配置而通过减慢或停止调适所估计的值来进行调适；响应于所述第一相关性、所述第二相关性和所述第三相关性具有预期的相关性配置而通过增加或继续调适所估计的值来进行调适；其中所述预期的相关性配置包括所述第一相关性和所述第二相关性的正相关性和所述第三相关性的负相关性；其中所述预期的相关性配置还包括对应于所述第一相关性、所述第二相关性和所述第三相关性中的每一者的线性值；其中所述调适包括响应于所述第一相关性、所述第二相关性和所述第三相关性具有意外的相关性配置而减慢或停止调适所述所估计的值；其中意外的相关性包括所述第一相关性和/或所述第二相关性的负相关性，和/或所述第三相关性的正相关性。一种示例性方法包括响应于所述调适执行(例如)以下至少一个操作而通过增加或保持所估计的车辆质量值、所估计的车辆实际惯性值和/或所估计的车辆空气阻力值中的调整步长大小来调整调适速率：单调改变每个所估计的值和/或单调改变至少一个所估计的值且使其他所估计的值保持在同一值；其中调整调适速率包括响应于所述调适改变所估计的值中的至少一者中的调适方向而减小所估计的车辆质量值、所估计的车辆实际惯性值和/或所估计的车辆空气阻力值中的调整步长大小；且/或其中响应于所述改变方向是大于阈值改变的改变而执行所述调整所述调适速率。
一种示例性方法包括以下操作：确定与控制倒档齿轮的换档致动器相对应的换档轨道位置传感器出故障；确定齿轮选择是有效的，从而需要换档致动器的操作；以及响应于所述齿轮选择和所述出故障的换档轨道位置传感器而依序执行以下操作：命令所述换档致动器到达空档位置；通过命令第二换档致动器接合第二齿轮而确认所述空档位置，其中除非所述换档致动器处于空档位置，否则所述第二换档致动器不能够接合所述第二齿轮；以及确认所述第二换档致动器已经接合所述第二齿轮，并且命令所述换档致动器到达响应于所述齿轮选择的齿轮位置。
在下文描述示例性方法的某些其他操作，在某些实施方案中可以包括所述操作中的任何一者或多者。一种示例性方法包括：通过确定换档轨道位置传感器在范围之外出故障而确定换档轨道位置传感器出故障；其中确定所述换档轨道位置传感器出故障包括确定所述换档轨道位置传感器在范围之内出故障；且/或其中确定所述换档轨道位置传感器在范围之内出故障包括依序进行以下操作：命令换档致动器到达空档位置；命令换档致动器到达接合位置；确定是否检测到换档致动器接合位置；响应于未检测到换档致动器接合位置，通过以下操作来确认空档位置：命令换档致动器到达空档位置；命令第二换档致动器接合第二齿轮，其中除非换档致动器处于空档，否则所述第二换档致动器不能够接合所述第二齿轮；以及确认所述第二换档致动器已经接合所述第二齿轮；以及响应于确认所述空档位置而确定换档轨道位置传感器在范围之内出故障；以及响应于未确认所述空档位置而确定由所述换档致动器操作的换档轨道被卡住。
一种示例性系统包括：变速器，所述变速器具有螺线管操作的致动器；以及控制器，所述控制器包括：螺线管温度电路，所述螺线管温度电路确定螺线管的操作温度；螺线管控制电路，所述螺线管控制电路响应于螺线管的操作温度而操作螺线管，其中所述操作包括向螺线管提供电流以使得不超过所述螺线管的目标温度。
在下文描述示例性系统的某些其他方面，在某些实施方案中可以包括所述方面中的任何一者或多者。一种示例性系统包括：螺线管温度电路，所述螺线管温度电路进一步响应于螺线管的电流值和螺线管的电阻值而确定螺线管的操作温度；所述螺线管温度电路进一步响应于螺线管的热模型而确定螺线管的操作温度；螺线管操作的致动器，所述螺线管操作的致动器包括标称能力降低的螺线管；所述螺线管操作的致动器包括(例如)以下至少一个致动器：离合器致动器、阀致动器、换档轨道致动器和摩擦制动器致动器；且/或其中螺线管控制电路进一步通过调制至少一个参数来操作螺线管，所述至少一个参数例如为：提供给螺线管的电压、螺线管的冷却时间，和/或螺线管的工作循环。
一种示例性系统包括变速器，所述变速器具有：气动离合器致动器；离合器位置传感器，所述离合器位置传感器被配置成提供离合器致动器位置值；以及控制器，所述控制器包括：离合器控制电路，所述离合器控制电路提供离合器致动器命令，其中所述气动离合器致动器响应于所述离合器致动器命令；以及离合器致动器诊断电路，所述离合器致动器诊断电路响应于所述离合器致动器命令和所述离合器致动器位置值而确定存在离合器致动器泄漏。
在下文描述示例性系统的某些其他方面，在某些实施方案中可以包括所述方面中的任何一者或多者。一种示例性系统包括离合器致动器诊断电路，所述离合器致动器诊断电路进一步响应于离合器致动器位置值在离合器致动器命令有效之后的预定时间周期内低于阈值位置值而确定存在离合器致动器泄漏；其中所述离合器致动器诊断电路进一步响应于离合器致动器位置值低于离合器致动器位置轨迹值而确定存在离合器致动器泄漏，所述离合器致动器位置轨迹值包括与多个时间值相对应的许多离合器致动器位置值；并且所述系统还包括源压力传感器，所述源压力传感器被配置成提供源压力值，并且其中所述离合器致动器诊断电路进一步响应于所述源压力值而确定存在离合器致动器泄漏。
一种示例性系统还包括变速器，所述变速器具有通过换档致动器操作性地联接的至少一个齿轮啮合；以及控制器，所述控制器包括换档表征电路，所述换档表征电路确定变速器换档操作正在经历齿搭接事件，所述系统还包括用于清除所述齿搭接事件的构件。在下文描述用于清除齿搭接事件的构件的某些非限制性示例。一种用于清除齿搭接事件的示例性构件包括控制器，所述控制器还包括换档控制电路，其中所述换档控制电路在齿搭接事件的至少一部分期间提供换档轨道中的减小的轨压，其中换档轨道操作地联接到换档致动器。一种用于清除齿搭接事件的示例性构件包括控制器，所述控制器包括离合器控制电路，其中所述离合器控制电路响应于齿搭接事件而调节输入轴转速，且/或其中所述离合器控制电路进一步响应于齿搭接事件而通过命令离合器滑移事件来调节输入轴转速。一种用于清除齿搭接事件的示例性构件包括控制器，所述控制器包括摩擦制动器控制电路，其中摩擦制动器控制电路响应于齿搭接事件而调节中间轴转速。一种用于清除齿搭接事件的示例性构件包括用于将操作地联接到齿轮啮合的轴之间的差转速控制在选定的差转速范围，其中所述选定的差转速范围包括(例如)以下至少一个转速范围值：差小于200rpm；差小于100rpm；差小于50rpm；差为约50rpm；差在10rpm与100rpm之间；差在10rpm与200rpm之间；和/或差在10rpm与50rpm之间。
一种示例性系统包括：离合器，所述离合器使原动机与变速器的输入轴选择性地解除联接；渐进式致动器，所述渐进式致动器操作地联接到所述离合器，其中所述渐进式致动器的位置对应于所述离合器的位置；以及用于脱离离合器以提供减少的传动系振荡、提高的驾驶员舒适度和/或减少的零件磨损的构件。在下文描述用于脱离离合器的构件的某些非限制性示例。一种用于脱离离合器的示例性构件包括控制器，所述控制器具有离合器控制电路，所述离合器控制电路响应于至少一个车辆工况而调制离合器命令，并且其中所述渐进式致动器响应于所述离合器命令；其中所述至少一个车辆工况例如是：行车制动器位置值、行车制动器压力值、包括离合器和渐进式致动器的变速器中的两个轴之间的差转速值，和/或发动机扭矩值；且/或其中所述离合器控制电路进一步调制离合器命令以提供选定的离合器滑移量。
本领域技术人员通过对优选实施方案的以下详细描述和附图将明白本公开的这些和其他系统、方法、目的、特征和优点。
本文提及的所有文献在此以全文引用的方式并入。对单数个项目的引用应理解为包括复数个项目，并且反之亦然，除非另有明确规定或者根据文本显而易见。语法连接词意在表达联合的条款、句子、词等的任何和所有的反意连接词和连接词组合，除非另有规定或者根据上下文显而易见。
附图说明
可以通过参考下图来理解本公开和对其某些实施方案的以下详细描述：
图1描绘示例性变速器。
图2描绘示例性变速器。
图3描绘示例性变速器。
图4描绘示例性变速器。
图5描绘示例性变速器。
图6描绘示例性变速器。
图7描绘示例性变速器。
图8描绘示例性变速器的剖视图。
图9描绘示例性变速器的剖视图。
图10描绘示例性变速器的剖视图。
图11描绘示例性变速器的分解视图。
图12描绘示例性摩擦制动器的分解视图。
图13描绘示例性集成的致动组合件。
图14描绘示例性变速器控制模块。
图15描绘示例性集成的致动组合件。
图16描绘示例性润滑泵组合件。
图17描绘示例性润滑泵组合件的分解视图。
图18描绘在示例性变速器的背景下的示例性衬套润滑管。
图19描绘示例性衬套润滑管。
图20描绘示例性衬套润滑管。
图21描绘示例性衬套润滑管。
图22描绘示例性衬套润滑管。
图23描绘示例性传动系组合件的剖视图。
图24描绘示例性传动系组合件。
图25描绘示例性传动系组合件的剖视图。
图26描绘示例性输入轴组合件的剖视图。
图27描绘示例性致动器组合件的剖视图。
图28描绘示例性输入轴端部的剖视图。
图29描绘示例性主轴部分的剖视图。
图30描绘示例性中间轴的剖视图。
图31描绘示例性滚柱轴承的细节。
图32描绘示例性滚柱轴承的细节。
图33描绘示例性中间轴的剖视图。
图34描绘示例性行星齿轮组合件的剖面图。
图35描绘示例性滑动离合器的详细视图。
图36描绘示例性输出同步组合件的详细视图。
图37描绘示例性输出轴组合件部分。
图38描绘示例性行星齿轮组合件部分。
图39描绘接近滑动离合器的示例性换档致动器。
图40描绘示例性变速器。
图41描绘示例性分解的离合器组合件。
图42描绘示例性分解的离合器组合件。
图43描绘示例性压板组合件。
图44描绘示例性压板组合件。
图45是维修事件的示意性流程图。
图46是维修事件的示意性流程图。
图47描绘示例性离合器壳体。
图48描绘示例性离合器壳体。
图49描绘示例性后方壳体。
图50描绘示例性后方壳体。
图51描绘示例性后方壳体。
图52描绘示例性润滑泵组合件。
图53描绘示例性润滑泵组合件。
图54描绘示例性主要壳体。
图55描绘示例性主要壳体。
图56描绘示例性主要壳体。
图57描绘示例性主要壳体。
图58描绘示例性主要壳体。
图59是具有控制器的变速器的示意性表示。
图60是具有控制器的变速器的示意性表示。
图61是致动离合器的控制器的示意性表示。
图62是控制换档致动器的示意性流程图。
图63是控制换档致动器的示意性流程图。
图64是控制换档致动器的示意性流程图。
图65是控制换档致动器的示意性流程图。
图66是控制换档致动器的示意性流程图。
图67是控制摩擦制动器的示意性流程图。
图68是用于管理反冲的控制器的示意图。
图69是具有控制器的变速器的示意性表示。
图70是变速器的控制器的示意图。
图71是致动离合器的控制器的示意性表示。
图72是变速器的控制器的示意图。
图73是用于确定离合器控制值的示意性流程图。
图74是用于确定离合器控制值的示意性流程图。
图75是示例性离合器扭矩分布的说明。
图76是用于确定离合器磨损的示意性流程图。
图77是变速器的控制器的示意性流程图。
图78是用于确定车辆质量的示意性流程图。
图79是用于在出故障的位置传感器的情况下进行换档的示意性流程图。
图80是用于诊断位置传感器的示意性流程图。
图81是控制器操作致动器的示意性表示。
图82是控制器操作致动器的示意图。
图83是控制器检测致动器泄漏的示意性表示。
图84是变速器的控制器的示意图。
图85是变速器的控制器的示意性表示。
图86是控制器缓解齿搭接事件的示意图。
图87是控制器操作离合器的示意图。
省略了图88。
图89是控制器估计系统参数的示意图。
图90是控制器操作摩擦制动器的示意图。
图91是控制器操作换档致动器的示意图。
图92是控制器操作换档致动器的示意图。
图93是控制器操作换档致动器的示意图。
图94是控制器缓解反冲事件的示意图。
具体实施方式
参考图1，描绘了具有本公开的一个或多个方面的示例性变速器100。示例性变速器100包括主要壳体102，主要壳体102界定变速器100的多个部分的外部形状，并且在某些实施方案中主要壳体102包括由铝制成的一个或多个组件。示例性主要壳体102联接到离合器壳体104，其中离合器壳体104包括离合器106或操作地联接到离合器106。示例性变速器100还包括后方壳体108。后方壳体108提供变速器100罩壳在后方的多个方面，在某些实施方案中，所述方面包括设置在后方壳体108内的与输出轴组合件110具有结构接合的行星齿轮组或斜齿轮组。
示例性变速器100包括联接到主要壳体102的集成的致动器壳体112。在图1的示例中的集成的致动器壳体112联接到变速器100的顶部，并且主要壳体102在集成的致动器壳体112联接到主要壳体102的位置处包括开口(未示出)。在示例性变速器100中，主要壳体102中的开口为操作地联接到集成的致动器壳体112的致动器提供入口，所述致动器包括(例如)离合器致动器和/或一个或多个换档致动器。示例性变速器100还包括变速器控制模块114(TCM)，其中示例性TCM 114直接联接到集成的致动器壳体112。
在图1中描绘的变速器100的多个方面的布置是示例性而非限制性的布置。本文预期各个方面的其他布置，但在某些实施方案中，在图1中描绘的所述布置中的一者或多者可能是有利的，如贯穿本公开所描述。在某些实施方案中可以包括变速器100的特定布置和方面，包括按照描绘而布置的方面中的一者或多者，以及按照考虑特定应用和/或安装的本领域技术人员所理解的不同方式布置的方面中的一者或多者。
为了便于描述并且为了清楚地描述组件的关系，提供了本公开中的空间布置的描述，例如前方、后方、顶部、底部、上方、下方等。对特定空间布置和/或关系的描述不限于与本公开一致的变速器100的实施方案，可以通过在本领域中理解的任何方式来布置特定变速器100。举例来说且非限制，可以将特定变速器100安装成使得“后方”位置可以面向前方、侧面或在安装在车辆和/或应用上时的其他方向。另外或替代地，举例来说且非限制，可以使变速器100围绕任何轴线在相对于传动系的方位角(例如，离合器106的旋转角度)下旋转和或倾斜，且/或由前往后倾斜，以便适应成角度的传动系。因此，可以与本文描述相对地布置一个或多个组件，并且被描述成在另一组件上方的组件在安装在特定车辆或应用中时却可以是垂直下部组件。此外，可以通过与本文描绘的方式相对不同的方式来布置某些实施方案的组件，从而导致被描述成在另一组件上方的组件在那些某些实施方案中在垂直下部，或者导致被描述成在另一组件后方的组件定位在另一组件前面，这取决于观察者的参考系。举例来说，示例性变速器100包括两个中间轴(未示出)，并且可以将接合上部中间轴的第一特定特征描述和描绘成在接合下部中间轴的第二特定特征上方；然而，本文预期其中第一特定特征接合下部中间轴且第二特定特征接合上部中间轴的布置与本公开的至少某些实施方案是一致的，除非上下文另有指示。
参考图2，描绘变速器100的俯视图，其中在图2中描绘的变速器100与在图1中描绘的变速器100一致。在变速器100的俯视图中，后方壳体108、离合器壳体104和主要壳体102保持可见。另外，集成的致动器壳体112和TCM 114在主要壳体102的顶部处可见。示例性变速器100还包括离合器致动器壳体202，所述离合器致动器壳体容纳离合器致动器组合件(在图2中未示出)。离合器致动器壳体202被描绘成集成的致动器壳体112的一部分并且定位在变速器100的顶部处。如通过离合器致动器壳体202的位置所证明，示例性离合器致动器壳体202和离合器致动器组合件在后侧处接合上部中间轴；然而，润滑泵组合件可以在沿着变速器100的任何轴向位置处接合一个或多个中间轴。在本公开的其他部分中描述示例性润滑泵组合件的其他细节。
图2的示例性变速器100进一步描绘处于变速器的后方的输出轴组合件110，在示例中被描绘成标准的传动系输出轴组合件110；然而，本文预期针对特定应用的任何输出轴组合件110设计。变速器100进一步描绘输入轴204，在示例中，输入轴204延伸穿过变速器100外部的离合器106，以便接合原动机轴，例如尾轴。示例性输入轴204包括与原动机轴的花键接合，但在本文预期在本领域中理解的任何联接布置。
在图2中描绘的示例性变速器100包括单个空气输入线路(未示出)，所述空气输入线路在示例中气动地联接到集成的致动器壳体112。在某些实施方案中，变速器100包括离合器致动器和一个或多个换档致动器，其中离合器致动器和换档致动器是由在图2的示例中描绘的单个或共同的空气输入供应线提供动力。另外或替代地，致动器中的每一者可以由单独的动力输入端和/或替代性动力源(例如(但不限于)液压源和/或电源)提供动力。
参考图3，说明了按照与在图1中描绘的表示类似的定向布置的变速器100以更清楚地示出变速器100的某些方面。示例性变速器100包括集成的致动器壳体112，其中空气输入端口302提供空气输入供应的气动入口以接合离合器致动器和换档致动器。示例性变速器100仅包括用于操作所有致动器的单个动力输入端，并且在其他实施方案中，所述单个动力输入端体现为空气输入端口302。在实施方案中，提供单个空气供应以便对离合器致动器(例如，线性离合器致动器(LCA))和换档致动器(例如，用于前方齿轮箱、主要齿轮箱和后方齿轮箱的致动器)中的每一者进行气动致动。在实施方案中，经由一组管道在集成的致动器壳体内处置空气供应，所述一组管道接受来自空气输入供应的空气并且输送所述空气以向致动器中的每一者的移动提供动力。可以将所述管道集成(例如，加工、铸造等)到集成的致动器壳体的壳体/结构中，使得在不需要单独的软管等的情况下在空气输入供应与相应的致动器之间输送空气以实现离合器和齿轮移动。这尤其移除了潜在的故障点(例如，漏的软管或对软管的不良连接)并且允许非常精确的控制(尤其是因为与基于软管的系统相比，空气体积更小并且被更精确地限定)。应理解，给定的集成的致动器壳体112包括针对特定布置的多种多样的动力入口点，例如电气输入和/或液压输入端，和/或给定类型的一个以上输入端，例如气动。另外或替代地，在某些实施方案中，变速器100包括定位在与在图4的示例中的空气输入端口302的位置不同的位置的一个或多个动力输入端。
在图3中描绘的示例性变速器100进一步示出传感器端口304。在图3的示例中，传感器端口304将TCM 114上的控制器联接到变速器100的输出轴组合件110上的速度传感器。参考图4，传感器联接器404将传感器(例如，任何类型的速度传感器，例如霍尔效应、可变磁阻、计速器等)操作地联接到传感器连接器304，例如，以便向TCM 114提供输出轴转速值。另外，变速器100包括油压传感器406。在实施方案中，给定的变速器100可以包括任何数目的任何期望类型的传感器，包括没有速度传感器和/或其他传感器。在某些实施方案中，信息的类型和来源可以随着系统中存在的控制特征和诊断而变。另外或替代地，可以替代地通过在系统中已知的其他值(例如，虚拟传感器、模型，或来自其他传感器的给定值或其他已知信息的其他构建或推导)来确定任何给定的感测到的值，且/或可以通过数据链路通信或备用源来确定任何给定的感测到的值以作为联接到控制器的直接传感器的替代或补充。控制器可以例如通过一个或多个通信网络(例如，BluetoothTM、蜂窝、WiFi等)与变速器100上和/或与变速器100一起包括或集成的系统(例如，传动系、车辆或其他应用)内的任何地方的任何传感器和/或致动器通信，以及与远程系统通信，包括与部署在云中的远程系统通信，例如尤其用于远程信息处理和类似的应用。
示例性变速器100包括一对电连接器402(参考图4)，所述一对电连接器在图4中描绘的示例中被描绘成两个标准的20针连接器，但可以利用任何电气接口。示例性TCM 114包括TCM 114与集成的致动器壳体112之间的电连接，举例来说，其中TCM 114插入集成的致动器壳体112中，从而提供集成的致动器壳体112中的致动器的电数据链路通信(例如，在集成的致动器上存在的控制器与TCM 114上的控制器(未示出)之间)和/或直接致动器控制。在某些实施方案中，可以存在执行变速器100上的所有操作的单个控制器，且/或可以在与在图4中描绘的控制器布置不同的一个或多个控制器之间划分变速器100的功能。举例来说且非限制，在变速器100中存在的车辆控制器、应用控制器、发动机控制器或另一控制器或整个系统可以包括变速器100的一个或多个功能。
示例性变速器100还包括离合器106。示例性离合器106包括离合器面306以及一个或多个扭转弹簧308。示例性离合器面306包括许多摩擦板310，并且离合器面306压住原动机(未示出)的相对的面(例如，发动机的飞轮)。示例性离合器面306的扭转弹簧308提供离合器106对瞬时力的旋转阻尼，同时维持离合器106的稳态对准。离合器面306可以替代地是在本领域中理解的任何类型的离合器面，包括(例如)单个摩擦表面而不是多个摩擦板310。在示例性离合器面306中，摩擦板310体现为离合器面306的一部分。离合器片之间的分割体现为离合器面306基础材料的沟槽形分割，从而提供期望的性能(例如，摩擦性能、碎屑管理和/或热传递函数)，但本文预期包括交替的沟槽图案和/或不存在凹槽的任何离合器面306配置。示例性离合器面306的材料可以是在本领域中理解的任何材料，至少包括陶瓷材料和/或有机离合器材料。在实施方案中，如在下文更详细地描绘，离合器106可以相对于原动机离轴地定位；围绕原动机(例如，轴)而设置(例如，经由轭、马蹄铁或类似配置)；可枢转地锚定在一侧上(例如，通过允许所述离合器在离合器106的期望的移动方向上枢转的铰链或类似机构，并且通过线性离合器致动器(其也可以离轴地定位、与锚定侧相对，使得线性致动致使离合器在期望的方向上枢转)进行致动)。
参考图4，根据侧视图描绘示例性变速器100，其中输出轴组合件110定位在图4的左侧，离合器壳体104定位在图4的右侧。在图4中描绘的变速器100包括在某些实施方案中可能存在的众多特征。举例来说，存在众多的翅片408和/或突出部，其提供选定的应力特性、壳体中的应力的管理，和或选定的热传递特性。示例性变速器100进一步描绘动力输出装置(PTO)接口410，所述接口允许让PTO装置在下侧上接合变速器的入口。另外或替代地，变速器100可以包括在变速器的后方的第二PTO接口(未示出)，例如，以允许在变速器100的后方的PTO接合。后方PTO接合可以具备孔(非PTO装置可以插入所述孔)或其他入口设施，其中PTO可以(例如)与套筒轴接合，从而在第一端上接合变速器100的中间轴中的一者，并且在从变速器100延伸的第二端上提供接合表面，例如花键。图4的示例性变速器另外描绘任选地存在的许多提升点412，并且所述提升点可以如图示进行布置或者按照任何其他布置或位置进行布置。
参考图5，提供示例性变速器100的另一视图，所述视图描绘了离合器致动器壳体202、集成的致动器壳体112和TCM 114的清晰视图。示例性变速器100还包括主要壳体102与后方壳体108之间的许多联接件502，以及主要壳体102与离合器壳体104之间的许多联接件504。在某些实施方案中，对包括变速器100的传动系部分的壳体元件(102、104、108)的选择可以不同于对如图5中描绘的壳体元件(102、104、108)的选择。举例来说，可以按照与在图5中描绘的间隔点不同的间隔点来组合、分割和/或提供某些壳体元件。在确定对壳体元件的选择的过程中可以包括的若干考虑因素包括用于制造壳体的材料的强度、变速器100的动力吞吐量、变速器100的扭矩(最大和/或瞬时)吞吐量、可制造性考虑因素(至少包括在制造期间定位壳体和壳体内的装置、为所述壳体选择的材料，和/或制造成本和可重复性考虑因素)，以及与每个壳体接口(例如，主要壳体102与后方壳体108之间的接口506)相关联的成本和/或可靠性问题。
参考图6，提供示例性变速器100的另一视图，所述视图描绘了PTO接口410的清晰视图。示例性PTO接口410是在变速器100的下侧上提供的8螺栓接口。参考图7，描绘了变速器壳体700的示意图。壳体700包括定位在变速器的顶部处的致动器接合开口702。致动器接合开口702的大小被设计成适应集成的致动器壳体112的附接，并且允许将致动元件定位到变速器100中。可以根据系统的致动器的特定特征来选择致动器接合开口702(当存在时)的位置、大小、形状和其他元件。可以容易通过变速器100的顶部的入口来接近示例性变速器100、致动器接合开口702和集成的致动器壳体112，并且可以在不从应用或车辆移除变速器100的情况下且/或在不拆卸变速器100的情况下安装、维修、维护或另外接近或操纵示例性变速器100、致动器接合开口702和集成的致动器壳体112。示例性壳体700还包括离合器致动器接合开口704，所述离合器致动器接合开口的大小被设计成适应集成的致动器壳体112的离合器壳体部分的附接，并且允许将离合器致动器定位到变速器100中。在示例性壳体700中，通过致动器接合开口702将换档致动器(未示出)定位到变速器100中，并且通过离合器致动器接合开口704将离合器致动器定位到变速器100中，并且可以看到，集成的致动器壳体112的单步安装提供了变速器100的所有主要致动器的隔离，以及提供了用于接近所有主要致动器的便利的单个位置。
参考图8，通过剖视图示意性地描绘示例性变速器100。图8的示例中的剖面平面是穿过变速器100的垂直平面。示例性变速器100能够将动力吞吐量从与离合器106介接的原动机提供到输入轴204、从输入轴204提供到第一主轴部分804、操作地联接到所述第一主轴部分804的第二主轴部分806，并且从第二主轴部分806提供到输出轴组合件110。示例性变速器100可操作以调整整个变速器中的扭矩放大比率，使离合器106与原动机(未示出)接合和脱离，和/或将变速器100定位到空档位置，在所述空档位置，即使使离合器106接合到原动机，也不将扭矩从离合器106传输到输出轴组合件110。
进一步参考图8，在某些实施方案中，在与离合器106与原动机接合(即，离合器106处于前进位置)一致的第一位置808A描绘离合器接合轭808。出于描述清楚起见，在某些实施方案中，同时与离合器106与原动机脱离(即，离合器106处于撤回位置)一致的第二位置808B描绘离合器接合轭808。示例性离合器接合轭808在第一端处操作地联接到离合器致动器，所述离合器致动器在图8的示例中在离合器接合轭808的上端处接合离合器接合轭。示例性离合器接合轭808固定在第二端处，从而为离合器接合轭808提供枢轴点以在第一位置808A与第二位置808B之间移动。图8中的示例的离合器接合轭808使得能够使用线性致动器来便利地致动离合器106，然而，在本公开的某些实施方案中，可以利用任何类型的离合器致动，包括同心离合器致动器(未示出)和/或另一种类型的线性离合器致动装置。
示例性变速器100还包括选择性地联接到输入轴204的输入轴齿轮810。包括输入轴齿轮810(当存在时)允许由输入轴204提供的额外的不同的齿轮比率，例如，将扭矩传输到输入轴齿轮810的齿轮比率、将扭矩直接传输到第一主轴部分804(例如，在输入轴204和第一主轴部分804都联接到第一前进档齿轮812的情况下)的齿轮比率。在某些实施方案中，在输入轴204与第一主轴部分804之间共享第一前进档齿轮812可以被称为“分离器齿轮”，但对第一前进档齿轮812的任何特定的命名规范不限制本公开。
示例性变速器100还包括选择性地联接到第一主轴部分804的许多齿轮。在图8的示例中，描绘了第一前进档齿轮812、第二前进档齿轮814和第三前进档齿轮816，并且进一步示出了第一倒档齿轮818。在所述示例中，第一前进档齿轮812可以联接到输入轴204和/或第一主轴部分804中的任一者。当输入轴204联接到第一前进档齿轮812而第一主轴部分804未联接时，提供输入轴204与第一主轴部分804之间的齿轮比率。当输入轴204联接到第一前进档齿轮812且第一主轴部分804也联接到第一前进档齿轮812时，输入轴204和第一主轴部分804以相同的角速度转动。齿轮的数目和选择取决于来自变速器的齿轮比率的期望数目，并且所描绘的齿轮的数目不限制本公开。
示例性变速器100还包括行星齿轮组合件820，所述行星齿轮组合件通过第二主轴部分806与输出轴组合件110之间的至少两个可选择的齿轮比率而将第二主轴部分806联接到输出轴组合件110。示例性变速器100还包括至少一个中间轴，所述中间轴具有对准的齿轮，其中所述齿轮中的每一者可以联接到输入轴204和第一主轴部分804。所述中间轴进而在输入轴204与第一主轴部分804之间选择性地传输动力，这取决于哪些齿轮旋转地固定到输入轴204和/或第一主轴部分804。在下文，例如在本公开的参考图9的部分中描述中间轴的其他细节。
可以看到，图8的示例中的变速器100提供12个前进挡齿轮比率(2×3×2)和四个倒档齿轮比率(2×1×2)。特定实施方案可以包括与所描绘的齿轮布置不同的齿轮布置，且/或可以不使用所有可用的齿轮比率。在实施方案中，可以例如通过提供三个前进档齿轮、三个主要齿轮和两个行星齿轮(在本文被称作三-三-二架构)来提供十八速载货汽车自动变速器。类似地，可以通过提供三个前进档齿轮、两个主要齿轮和两个行星齿轮或其他组合来提供十二速载货汽车自动变速器。
参考图9，通过剖视图示意性地描绘示例性变速器100。图9的示例描绘穿过与双中间轴902、904相交的平面的剖面。示例性中间轴902、904以180°定位在第一主轴部分804的每一侧上。在某些实施方案中，变速器100可以包括仅单个中间轴和/或多于两个中间轴。在图9中描绘的中间轴902、904的定位和角度是非限制性示例，并且可以按照应用所需来调整中间轴902、904。示例性中间轴902、904中的每一者包括分别与输入轴204和/或第一主轴部分804上的对应齿轮配合的齿轮层906。示例性变速器100包括旋转地固定到中间轴902、904的齿轮906，其中输入轴204和/或第一主轴部分804上的对应齿轮选择性地旋转地固定到输入轴204和/或第一主轴部分804。另外或替代地，齿轮906可以选择性地旋转地固定到中间轴902、904，其中输入轴204和/或第一主轴部分804上的对应齿轮中的一者或多者旋转地固定到输入轴204和/或第一主轴部分804。本文呈现的对用于换档的致动器的描述利用了齿轮906旋转地固定到中间轴902、904的惯例，并且改变旋转地固定或选择性地旋转地固定哪些齿轮将导致致动的对应变化。
示例性变速器100包括第一致动器908，例如换档拨叉，所述第一致动器在致动下移动(例如，侧到侧移动和/或上下移动)，以将输入轴204选择性地旋转地联接到中间轴902、904中的一者，或旋转地联接到第一主轴部分804。第一致动器908与齿轮联接器910相互作用，并且在某些实施方案中，齿轮联接器910包括在本领域中理解的同步组件。第一致动器908进一步可操作以将齿轮联接器910定位到中间位置，在所述中间位置，输入轴204与中间轴902、904和第一主轴部分804旋转地解除联接，例如，将变速器100置于空档操作状态。在某些实施方案中，第一致动器908是定位在集成的致动器壳体112内的集成的致动器组合件1300(例如，参考图13)的一部分，并且由所述集成的致动器组合件控制。
示例性变速器100还包括第二致动器912，所述第二致动器在致动下例如侧到侧移动和/或上下移动，从而将第一前进档齿轮812和第二前进档齿轮814中的一者选择性地旋转地联接到第一主轴部分804，进而将中间轴902、904旋转地联接到第一主轴部分804。示例性变速器100还包括第三致动器914，所述第三致动器在致动下将第三前进档齿轮816和倒档齿轮818中的一者选择性地旋转地联接到第一主轴部分804，进而将中间轴902、904旋转地联接到第一主轴部分804。在某些实施方案中，第二致动器912和第三致动器914可操作以定位在中间位置，在所述中间位置，第一主轴部分804与中间轴902、904旋转地解除联接，例如，将变速器100置于空档操作状态。在某些实施方案中，第二致动器912和第三致动器914中的至少一者在任何给定时间定位到所述中间位置，从而防止同时以两个不同的速度比率将中间轴902、904联接到第一主轴部分804。在某些实施方案中，第二致动器912和第三致动器914是定位在集成的致动器壳体112内的集成的致动器组合件1300的部分，或者与所述集成的致动器组合件一起集成，并且由所述集成的致动器组合件控制。
在示例性变速器100中，第二致动器912与第二齿轮联接器916相互作用，并且第三致动器914与第三齿轮联接器918相互作用，其中所述第二齿轮联接器和所述第三齿轮联接器916、918中的每一者可以包括同步组件。根据在图9中描绘的布置，所述第一致动器、所述第二致动器和所述第三致动器908、912、914可操作以提供许多不同的前进档齿轮选项，从而反映齿轮比率(例如，六个齿轮、十二个齿轮或十八个齿轮)与一定数目(例如，两个)的不同的倒档齿轮比率的不同组合。行星齿轮组合件820可以包括离合器(例如，滑动离合器920)，所述离合器被配置成定位行星齿轮组合件820并且提供第二主轴部分806与输出轴组合件110之间的两个不同的比率。因此，根据在图9中描绘的布置，变速器100可操作以提供十二个不同的前进挡齿轮比率和四个不同的倒档齿轮比率。在某些实施方案中，可以不利用可用的齿轮比率中的一者或多者，并且对前进档齿轮的数目、倒档齿轮的数目和致动器的数目的选择可以不同于在图9中描绘的布置。
示例性变速器100提供直接驱动布置，例如，其中第一致动器908将输入轴204联接到第一主轴部分804(在图9中描绘的定向上的右边的齿轮联接器910)，并且其中第二致动器912将第一主轴部分804联接到第一前进档齿轮。直接驱动操作通过行星齿轮组合件820传递动力，其中滑动离合器920提供齿轮减速(例如，在图9中描绘的定向上定位在右边的滑动离合器920)或对变速器100的完全直接驱动(例如，在图9中描绘的定向上定位在左边的滑动离合器920)。在某些实施方案中，直接驱动可以是变速器100的“最高”齿轮比率，且/或变速器可以包括一个或多个超速档齿轮。确定齿轮的数目、有多少齿轮是前进和/或倒退以及每个齿轮的比率(是否可以存在超速档齿轮以及可以存在多少超速档齿轮，以及多少齿轮比率组合是可选择的)是可配置的特征，其取决于特定应用的期望的响应特性。示例性变速器100包括可操作地联接到滑动离合器920的集成的致动器组合件1300，例如，其中换档拨叉(未示出)安装在换档轨道上。
示例性变速器100描绘接近下部中间轴904而定位的PTO接口410。在某些实施方案中，变速器100包括主要壳体102，其中主要壳体102是由铝制成，和/或是铸造组件。将理解，材料约束条件和组件应力管理指示铝壳体的某些特征将相对于钢壳体更大、更厚或以其他方式修改。举例来说，相对于在钢壳体中设计的类似装置，对于在铝壳体中设计的PTO接口410，PTO接口410的螺栓凸台可能会更深并且在主要壳体102中突出得更远。在某些实施方案中且依据所使用的铸造过程，铸造组件会给组件设计强加某些约束条件。举例来说，对于某些铸造过程，可能有益的是，约束组件以具有单调增加的外部轮廓或壳体形状。示例性变速器100包括齿轮比率和大小选择以及对PTO接口410位置的选择，使得下部中间轴904的齿轮相对于齿轮系接近PTO接口410而定位的中心线具有最大的径向范围。示例性变速器100包括PTO装置，所述PTO装置在由第一前进档齿轮812(例如，分离器齿轮)通过对应的中间轴齿轮提供动力的PTO接口410处接近变速器100。
在某些实施方案中，变速器100允许PTO装置(未示出)直接与接合下部中间轴904的齿轮接合，而不必使用惰齿轮或类似的机械配置来扩展来自下部中间轴904的动力传递。还可以看到，示例性变速器100包括齿轮系中的齿轮的几何轮廓，使得在组装了齿轮系之后可以将可以容易铸造的主要壳体102定位在齿轮上，且/或可以通过简单的方式将齿轮系组装到主要壳体102中。此外，可以看到，示例性变速器100包括提供PTO接口410的螺栓凸台，甚至在提供较深的螺栓凸台的地方(例如，具有铝主要壳体102的应用)也如此。
示例性变速器100还包括可控制动装置922，所述可控制动装置可以选择性地联接到中间轴902、904中的至少一者。在图9中描绘的示例中，制动装置922可以选择性地联接到下部中间轴904，然而，制动装置922可以是可以联接到任一中间轴902、904的，且/或可以存在可以联接到所存在的每个中间轴的一个以上制动装置。制动装置922提供以下能力：减慢中间轴和/或传动系；使中间轴和/或传动系停止；和/或向传动系提供保持静止的能力。示例性制动装置922包括制动装置致动器924(图9的示例中的气动输入)，所述制动装置致动器可以是可以由定位在集成的致动器壳体112中的集成的致动器组合件1300气动地控制的。另外或替代地，本文预期任何其他致动构件和控制器，至少包括电操作的致动器和/或液压操作的致动器，且/或本文进一步预期任何其他传动系制动装置。另外或替代地，任何其他类型的制动装置可以包括在变速器100内和/或定位在变速器100的上游或下游，例如液压制动装置和/或电制动装置(未示出)，所述制动装置可以是可以由定位在集成的致动器壳体112中的集成的致动器组合件1300中的致动器控制、由TCM 114控制和/或由系统中的另一控制装置(未示出)控制的。
示例性变速器100包括输出轴组合件110。示例性输出轴组合件110包括输出轴926，其中所述输出轴旋转地联接到行星齿轮组合件820。输出轴组合件110还包括传动系适配器928，所述传动系适配器联接到输出轴926，并且被配置成接合传动系中的下游装置(未示出)。传动系适配器928可以是在本领域中已知的任何类型的装置，并且对传动系适配器928的特定描绘不具限制性。对传动系适配器928的选择将部分地取决于应用、下游装置的类型以及在本领域中已知的其他考虑因素。
参考图10，通过剖视图示意性地描绘示例性变速器100。图10的剖面平面和示例是与传动系(例如，包括输出轴组合件110中的输入轴四、第一主轴部分和第二主轴部分804、806)中的离合器致动器1002相交的平面。图10中的描绘说明了处于第一位置808A和第二位置808B的离合器接合轭808。示例性变速器100包括线性离合器致动器1002，所述线性离合器致动器定位在离合器致动器壳体202内并延伸到离合器接合轭808。在图10的示例中，气动地操作离合器致动器1002，且所述离合器致动器将推力施加到离合器接合轭808，并且响应于来自离合器接合轭808的力而返回缩回位置。示例性离合器致动器1002提供正常接合的离合器106，使得如果离合器致动器1002未主动地接合离合器接合轭808，离合器106会伸展并接合。示例性离合器致动器1002是推动以进行接合的气动的线性离合器致动器(LCA)，然而，本文预期任何类型的离合器致动器，举例来说且非限制，拉动接合致动器(例如，利用弹射器或其他机械布置)、液压致动和/或电致动，和/或与正常接合或正常脱离的离合器106接合。在某些实施方案中，离合器致动器1002包括处于缩回位置的接近零的死区空气容积。如下描述用于维持离合器致动器1002的接近零的死区空气容积的示例性支撑特征。在某些实施方案中，利用线性致动器、包括接近零的死区空气容积以及将离合器致动器壳体202定位成集成的致动器壳体112的一部分支持了对以下各者中的一者或多者的各种增强：对离合器致动器壳体202的可接近性、对离合器致动器1002的可接近性、对离合器致动的控制和/或可重复性的改进、故障点的减少，和/或诊断或确定离合器面306的精确位置(包括离合器106随时间磨损)。在某些实施方案中，接近零的死区空气容积包括在供应侧上在离合器致动器1002后方的容积1004，其中容积1004小到足以使得所提供的空气立即开始将致动力施加到离合器致动器1002上，且/或使得每当开始离合器致动器1002上的一致的移动时存在一致的初始空气容积。接近零的示例性空气容积包括(不限于)：离合器致动器1002与空气馈送管(例如，在图10的示例中描绘)相抵地定位；小到足以使得在施加供应压力之后在选定的响应时间(例如，5毫秒、10毫秒、20毫秒、40毫秒、100毫秒和/或200毫秒)内开始离合器致动的容积，和/或在馈送侧上在处于当前静止位置的离合器致动器1002与处于预定静止位置的离合器致动器1002(例如，与止挡件相抵地定位)之间在离合器致动器1002后方的小于指定容积差的容积，其中指定容积是约零、小于0.1cc、小于0.5cc和/或小于1cc。接近零的容积的所提供的示例是说明性的而非限制性的。受益于本公开以及当预期特定实施方案时通常可用的信息的本领域技术人员可以容易确定针对预期应用的接近零的容积。用于确定接近零的死区空气容积的某些考虑因素包括(不限于)：所供应的致动空气的压力和/或速率、离合器致动器1002的期望的响应时间、在TCM 114上或系统中的其他地方可用的计算资源，和/或用于供应空气的离合器致动器1002的物理响应性。
在图10中描绘的示例性变速器100包括：第一滚珠轴承1102，所述第一滚珠轴承定位在离合器壳体104中(且/或被冲压到离合器壳体104中)并联接到输入轴204；第二滚珠轴承1104，所述第二滚珠轴承定位在主要壳体102中(且/或被冲压到主要壳体102中)并联接到第二主轴部分806；以及第三滚珠轴承1106，所述第三滚珠轴承定位在行星齿轮组合件820的前方并联接到第二主轴部分806。另外或替代地，示例性变速器100包括第四滚珠轴承1109，所述第四滚珠轴承定位在后方壳体108与输出轴组合件110之间的接口处(例如，被冲压到后方壳体108中)，并且联接到输出轴926。示例性变速器100还包括分离轴承1118，所述分离轴承联接到离合器106并且在离合器接合轭808与离合器组合件之间提供组合件的一部分，以使得响应于离合器接合轭808的致动而释放离合器106。
参考图11，示意性地且通过分解视图描绘示例性壳体组合件1100的某些元件。示例性壳体组合件1100描绘离合器壳体104、主要壳体102和后方壳体108。示例性壳体组合件1100包括：第一滚珠轴承1102，所述第一滚珠轴承定位在离合器壳体104中并接合输入轴204；第二滚珠轴承1104，所述第二滚珠轴承定位在主要壳体102中并接合第二主轴部分806；以及第四滚珠轴承1109，所述第四滚珠轴承定位在后方壳体108中并在后方壳体108与输出轴组合件110之间的接口处接合输出轴926。滚珠轴承1102、1104和1109提供变速器传动系的稳健对准，例如，以便确保与上游和下游传动系组件对准。另外或替代地，滚珠轴承1102、1104和1109被冲压到相应的壳体元件中，以使得能够简单地制造和/或组装变速器100。特定变速器100中的滚珠轴承的数目和布置是设计选择，并且本文预期滚珠轴承的任何所提供的数目和布置。
示例性壳体组合件1100还包括许多滚柱轴承1108，所述滚柱轴承可以被冲压到相应的壳体元件中，在示例中，滚柱轴承接合中间轴902、904的每个端部。在另一示例中，中间轴902、904的前端各自在离合器壳体104与主要壳体102之间的接口处接合滚柱轴承1108中的一者，并且中间轴902、904的后端各自在主要壳体102与后方壳体108之间的接口处接合滚柱轴承1108中的一者。接合中间轴902、904的轴承的类型、数目和位置是设计选择，并且本文预期轴承的任何所提供的数目、类型和位置。
在实施方案中，一个或多个轴承，包括用于变速器的各种齿轮的轴承，可以被配置成减少或消除当接合车辆的驱动轴时出现的推力负荷。
示例性壳体组合件1100还包括用于PTO接口410的盖板1110，和相关联的紧固件1112(例如，示例性壳体组合件1100中的螺栓)。在PTO装置不接合PTO接口410的情况下，例如在不存在PTO装置的情况下和/或在PTO装置从后方位置或其他位置接合变速器的情况下，可以利用盖板1110。在某些实施方案中，例如在变速器100不包括PTO接口410的情况下，可以省略盖板1110。另外或替代地，被规划成具有接合PTO接口410的PTO装置的系统中所包括的变速器100可以同样地省略盖板1110，且/或包括由PTO装置的原始设备制造商(OEM)或其他安装者移除的盖板1110。
示例性壳体组合件1100还包括轴承盖1114，其中轴承盖1114保护并保持第四滚珠轴承1109。另外，在某些实施方案中，示例性壳体组合件1100还包括密封件1116，例如，以便使用于输出轴926和/或第四滚珠轴承1109的润滑油保持在变速器100内。密封件1116的存在和类型取决于润滑系统的特性和类型，并且可以是任何类型。
参考图12，示意性地描绘了与本公开的某些实施方案一致的开放的离合器壳体104的部分的分解视图1200。视图1200描绘了在示例中与上部中间轴902相对应的第一盖子1202。视图1200进一步描绘了第一盖密封件1204，其中第一盖密封件1204提供第一盖子1202与离合器壳体104之间的密封。视图1200进一步描绘了制动装置922的分解视图。示例性制动装置922包括制动盘组合件1206。示例性制动装置922包括被描绘成其部分的制动装置致动器924。示例性制动装置致动器924包括制动活塞1208、活塞密封件1210、活塞磨损环1212和制动盖密封件1214。示例性制动盖密封件1214包括致动控制输入端1216，例如，例如通过空气管1226而联接到定位在集成的致动器壳体112中的集成的致动器组合件1300的气动端口。本文预期任何类型的致动联接和/或控制，至少包括液压致动和/或电致动。在某些实施方案中，活塞密封件1210和活塞磨损件1212定位在沿着制动活塞1208的钻孔提供的凹槽1218中。视图1200进一步描绘了第二盖密封件1220和第三盖密封件1222，以及制动盖适配器1224。在视图1200的示例中，第二盖密封件1220提供制动盖适配器1224与离合器壳体104之间的密封，并且第三盖密封件1222提供制动盖适配器1224与制动盖密封件1214之间的密封。
参考图13，示例性集成的致动器组合件1300包括集成的致动器壳体112和离合器致动器壳体202。示例性集成的致动器组合件1300描绘了操作地联接到第一换档轨道1302(例如，气动轨)的示例性第一致动器908、联接到第二换档轨道1304的示例性第二致动器912，和联接到第三换档轨道1306的示例性第三致动器914。致动器908、912、914的形状、位置和换档轨道位置是可选择的，以满足特定应用的几何形状、致动力要求等。示例性集成的致动器组合件1300还包括离合器致动器1002，所述离合器致动器定位在离合器致动器壳体202中且操作地联接到集成的致动器组合件1300。TCM 114被描绘成安装在集成的致动器组合件1300上，但TCM 114可以定位在特定变速器100中的其他地方。在示例性布置中，在集成的致动器壳体112与TCM 114之间提供密封件1308。提供了额外的致动接合点1310、1312，例如，以便将滑动离合器920和/或致动器控制输入端1216操作地联接到集成的致动器组合件1300。额外的致动接合点1310的位置和布置是非限制性的，并且可以通过任何方式布置。在图13中描绘的布置允许集中地致动变速器100的有效元件，同时允许迅速接近所有致动器进行安装、维修、维护或其他目的。
参考图14，提供了集成的致动器组合件1300的俯视图。集成的致动器组合件1300描绘了TCM盖子1402，所述TCM盖子保护TCM 114并将所述TCM接合到集成的致动器壳体112。在TCM 114与集成的致动器壳体之间描绘了连接器1404，其中还提供了TCM连接器密封件1406。TCM 114的布置和接合是非限制性示例。参考图15，示出了示例性集成的致动器组合件1300的另一视图以提供观看所述组合件的细节的另一角度。在某些实施方案中，从联接到来自周围系统或应用的变速器100且在另一示例中联接到单个空气动力源的单个动力源来操作所有换档轨道1302、1304、1306、离合器致动器1002和额外的致动接合点1310、1312。对动力源的选择，包括动力源类型(例如，气动、电和/或液压)以及动力源的数目，可以不同于在示例中描绘的那些。在某些实施方案中，可以存在额外的换档轨道和/或致动器，例如，以便提供额外的换档操作和/或致动其他装置。
参考图16，描绘了示例性润滑泵组合件1600。示例性润滑泵组合件1600同轴地定位在变速器后方壳体108内并且与主要壳体102的接口相抵。润滑泵组合件1600在其中界定第一孔1602以容纳穿过其的主要传动系，在其中界定第二孔1604以容纳中间轴(例如，示例中的上部中间轴902)，并且包括中间轴接口组合件1606，所述中间轴接口组合件接合中间轴(示例中的下部中间轴904)中的一者。润滑泵组合件从变速器100的底部处的油底壳1608进行抽吸。在示例性变速器100中，油底壳1608是干式油底壳，例如，变速器的齿轮和旋转部分不在所述油底壳中的油内旋转。本领域技术人员将认识到，维护干式油底壳会减少旋转元件的损耗，因为旋转元件在空气中而不是在粘性流体中旋转，但增加了确保变速器内的移动部分维持适当润滑的难度。油可以引流到油底壳1608并且由润滑泵组合件1600从油底壳抽吸。在某些实施方案中，油底壳1608定位在后方壳体108中，但可以定位在主要壳体102中(例如，其中润滑泵组合件1600定位在主要壳体内，且/或流体地联接到所述主要壳体)，且/或定位在所述两个壳体108、102中，例如，在所述壳体108、102之间具有流体连接。
参考图17，描绘了示例性润滑泵组合件1600的分解视图。示例性润滑泵组合件1600包括润滑泵壳体1702，所述润滑泵壳体将润滑泵组合件1600联接到变速器100，并且提供去往润滑泵组合件的结构和特定流动通道。示例性润滑泵组合件1600还包括：泵元件1704，在示例中体现为齿轮泵；以及泄压阀，体现为止回球1706；偏置部件1708；以及插塞1710，所述插塞保持所述泄压阀。润滑泵组合件1600还包括驱动元件1712，所述驱动元件将泵元件1704联接到接合的中间轴。另外，示例性润滑泵组合件1600包括间隔物1714和润滑传动系密封件1716。示例性润滑泵包括吸油筛网1718和筛网保持器1720。示例性润滑泵组合件1600的布置提供通过中间轴驱动的有效润滑系统，所述有效的润滑系统从干式油底壳操作并且包括压力释放装置。示例性润滑泵组合件1600的布置、位置、泵类型和其他方面是非限制性示例。
参考图18，描绘了示例性变速器100。示例性变速器100包括在其中提供的润滑管，所述润滑管将来自润滑泵组合件1600的润滑油运送到变速器100内的移动部分。示意性地描绘第一润滑管1802以提供对变速器100内的定位第一润滑管1802的近似位置的参考。示意性地描绘第二润滑管1804以提供对变速器100内的定位第二润滑管1804的近似位置的参考。给定变速器内的任何润滑管1802、1804的实际形状、位置和运送将取决于润滑泵组合件1600的位置和布置、将要润滑的零件、变速器壳体元件的形状和大小等。因此，本文描绘的第一润滑管1802和第二润滑管1804是润滑管布置的非限制性示例。
参考图19，描绘了第一润滑管1802的俯视图和仰视图(参考图20)。参考图21，描绘了第二润滑管1804的侧视图和俯视图(参考图22)。润滑管1802、1804向所有轴承、套筒和变速器100的需要润滑的其他元件提供润滑，并且促成具有集中的润滑泵组合件1600的润滑系统，所述润滑系统具有短润滑行程、没有支持所述润滑系统的外部软管且具有低润滑泵损耗。
参考图23，示意性地描绘了示例性主要传动系组合件2102，其中使用成角度的剖视图来说明主要传动系的某些部分。主要传动系组合件2102包括输入轴204、第一主轴部分804、第二主轴部分806和输出轴926。主要传动系组合件2102还包括上部中间轴902和下部中间轴904。在图23的示例中，下部中间轴904在前端处接合制动装置(例如，参考图12)，并且在第二端处润滑泵装置(例如，参考图16和图17)。主要传动系组合件2102还包括行星齿轮组合件820和传动系适配器928。示例性主要传动系组合件2102包括主要动力传递路径(例如，中间轴、输入轴和第一主轴部分齿轮)上的斜齿轮。
参考图24，示意性地描绘了示例性主要传动系组合件2102，其中没有关于所述组合件的剖面。示例中的行星齿轮组合件820包括联接到输出轴926的环形齿轮2202。滑动离合器920使太阳齿轮与行星齿轮接合，从而改变行星齿轮组合件820的齿轮比率。另外，在图24的视图中，惰齿轮2204将中间轴902、904中的一者或两者联接到倒档齿轮818。如图23和图24中描绘的主要传动系组合件2102是示例性传动系组合件的非限制性说明，并且本文预期其他布置。在图21和图22的示例性布置中可以看到，整个变速器100中的扭矩传递跨越斜齿轮而发生，在两个中间轴之间共享从而减小每个中间轴上的扭矩负荷，并且提供突出的齿轮2206，所述突出的齿轮从中间轴904沿径向向外以更大的程度伸展以有助于PTO装置的径向接合。可以看到，示例性布置将可以容易在铸造壳体内制造。在整个本说明书中描述了示例性主要传动系组合件2102的额外特征和/或益处。给定实施方案可以具有示例性特征和益处中的某些特征和益处。参考图25，示意性地描绘了示例性主要传动系组合件2102的剖视图。在某些实施方案中，主要传动系组合件2102与示例性变速器的其他描绘一致，并且图25的视图提供了主要传动系组合件2102的不同视图以进一步说明示例性细节。
参考图26，描绘了示例性输入轴组合件2400的剖视图。示例性输入轴组合件2400包括止动环2402，所述止动环保持第一滚珠轴承1102。示例性输入轴组合件2400进一步描绘了接合输入轴齿轮810的第一同步器环2404，和接合第一前进档齿轮812的第二同步器环2406。在图26的示例中可以看到，与输入轴齿轮810接合将输入轴204旋转地联接到中间轴902、904，并且与第一前进档齿轮812接合将输入轴204联接到第一主轴部分804(例如，当第一主轴部分804也联接到第一前进档齿轮812时)和/或中间轴(例如，当第一主轴部分804未旋转地联接到第一前进档齿轮812时)。示例性输入轴组合件2400还包括推力轴承2408、推力轴承垫圈2410和滚针轴承2412。示例性输入轴组合件2400不包括任何锥形轴承。
参考图27，示意性地描绘了示例性第一致动器908组合件2500的特写视图。示例性组合件2500包括同步器辊2502以及第一同步器环和第二同步器环2404、2406。同步器偏置部件2504和同步器柱塞2506相对于第一致动器908来定位同步器辊2502，同时允许在由换档操作引起的移动期间的灵活性。
参考图28，描绘了输入轴204的示例性第一端2600，所述第一端在图28的示例中是输入轴204的朝向原动机定位的端部。示例性端部2600包括轴颈轴承2602，其中盘销2604或类似的紧固件和止动环2606进行配合以确保维持轴颈轴承2602的期望的位置。输入轴204的示例性特征是非限制性示例，并且本文预期输入轴的第一端2600处的其他配置。输入轴204的至少一部分的外表面2608是花键联接的，例如，以将离合器106旋转地接合到输入轴，进而将来自原动机输出端(例如，飞轮)的扭矩传递到输入轴204。
参考图29，描绘了示例性第一主轴部分组合件2700。在某些实施方案中，第一主轴部分804可以被称为“主轴”，第二主轴部分806可以被称为“太阳齿轮轴”或类似术语，并且包括输出轴926和传动系适配器928的输出轴组合件110可以统称为“输出轴”。用于变速器100中的部分的命名规范不限制本公开，并且在本公开内预期执行本文描述的各种功能的部分的任何命名。示例性第一主轴部分组合件2700包括密封件2702，所述密封件可以是杯形密封件，所述密封件定位在第一主轴部分804内以至少部分地密封第一主轴部分804中的润滑油。示例性第一主轴部分组合件2700还包括选择性地联接到主轴部分804的齿轮812、814、816、818。本文对齿轮的命名(例如，第一前进档齿轮812)与变速器100操作的“齿轮”(例如，第一齿轮)不相关。根据变速器100的期望的最终输出比率通过设计来确定变速器100操作的齿轮，并且变速器100操作第一齿轮可以暗示变速器100内的用于提供车辆或其他应用的操作的“第一齿轮”的实现方式的许多齿轮连接。通常，从第一齿轮到最高齿轮发生齿轮累进，其中第一齿轮提供最高的扭矩放大率(例如，原动机扭矩乘以在输出轴926处经历的总齿轮比率，且/或在负荷(例如，在后桥处)之前在变速器100的下游进一步经过调整)，并且最高的齿轮提供最低的扭矩放大率(包括例如超速档齿轮中的小于1:1的“放大”比率)。本文预期齿轮和齿轮累进的任何布置，并且不限制本公开。在某些实施方案中，变速器100在直接驱动(例如，所有轴204、804、926在同一转速下转动)中和/或在部分直接驱动操作(例如，轴204、804在同一转速下转动，并且轴926具有相对于行星齿轮组合件820的齿轮减速)中操作。
示例性第一主轴部分组合件2700还包括主轴键2704，所述主轴键可以用于(例如)确保第一主轴部分804的对准和/或定位。示例性第一主轴部分组合件2700还包括：主轴推力轴承2706，所述主轴推力轴承被配置成接受第一主轴部分804上的推力负荷；以及座圈轴承2708，所述座圈轴承被配置成接受第一主轴部分804上的径向负荷。在某些实施方案中，第一主轴部分组合件2700不包括任何锥形轴承。示例性第一主轴部分组合件2700包括主轴止动环2710和止推垫圈2712，所述主轴止动环和所述止推垫圈进行协作以保持轴承2706和2708。通过来自集成的致动器组合件1300的换档拨叉来操作第二致动器912和第三致动器914(在图29的示例中的滑动离合器)以提供第一主轴部分804上的齿轮选择。示例性第一主轴部分组合件2700还包括同步器凸缘2714，在某些实施方案中，所述同步器凸缘用于使输入轴204与第一前进档齿轮812和/或第一主轴部分804联接。
参考图30，描绘了示例性中间轴904的详细视图，所述示例性中间轴在变速器100的某些示例中是下部中间轴。示例性中间轴904包括齿轮906，在某些实施方案中，所述齿轮旋转地固定到中间轴904，并且所述齿轮与第一主轴部分804和/或输入轴204的齿轮啮合。示例性中间轴904包括第一端处的用于与摩擦制动器介接的第一接合特征2802。在某些实施方案中，摩擦制动器可以被称为“惯性制动器”等，但本公开不限于制动器的任何术语或类型，除非上下文具体指示。摩擦制动器可以是在本领域中已知的任何类型的制动机构，至少包括电磁制动器和/或液压制动器，并且可以包括在本领域中理解的任何制动致动。另外或替代地，任何制动器可以接合下部中间轴904、上部中间轴902或以上两者。在存在与两个中间轴不同数目的中间轴902、904的情况下，制动器可以接合所述中间轴中的任何一者或多者。
示例性中间轴902还包括第二接合特征2804，所述第二接合特征被配置成(例如)通过驱动元件1712与润滑泵组合件1600介接，所述驱动元件键入中间轴902上的狭槽或凹口。本文预期处于中间轴902、904中的至少一者之间的任何其他接合机构，包括摩擦接触件和/或离合器、驱动泵的皮带或链条，和/或在本领域中已知的任何其他装置。
示例性中间轴902还包括定位在中间轴902的每个相应的端部处的滚柱轴承1108。参考图31，描绘了示例性滚柱轴承1108的特写细节，其中在图31中描绘了第一端滚柱轴承1108，并且在图32中描绘了第二端滚柱轴承1108。图31和图32中的示例性滚柱轴承细节描绘了NUP式样的圆柱形滚柱轴承(例如，具有内部座圈中的一体套环以及安装到内部座圈的松散套环)，但还可以利用任何类型的圆柱形滚柱轴承，并且在某些实施方案中，可以依据预期负荷、所需的使用期限以及特定系统的其他方面来利用完全不同类型的轴承(例如，轴颈轴承、滚针轴承或其他类型的轴承)。示例性中间轴902还包括：中间轴止动环2902，所述中间轴止动环被定位成且被配置成保持每个相应的轴承1108；以及一个或多个中间轴止推垫圈2806(在图30的示例中是两个)，所述一个或多个中间轴止推垫圈定位在第一端滚柱轴承1108的每一侧上。中间轴止推垫圈2806的数目和放置是非限制性的，其中某些实施方案根据在给定的变速器100中观测到和/或预期的负荷而任选地排除了一个或多个中间轴止推垫圈2806，且/或包括与第二端滚柱轴承1108相关联的中间轴止推垫圈2806。
参考图33，描绘了示例性中间轴902。在图33的示例中，中间轴902对应于在变速器100的某些实施方案中的上部中间轴，并且在若干方面基本上类似于下部中间轴904。示例性中间轴902不包括用于摩擦制动器和/或润滑泵组合件1600的接合特征2802、2804。在某些实施方案中，上部中间轴902可以接合摩擦制动器和/或润滑泵组合件1600中的一者或多者以作为接合下部中间轴904的代替或补充。
参考图34，描绘了示例性行星齿轮组合件820的剖视图。示例性行星齿轮组合件820包括：第二主轴部分806，所述第二主轴部分联接到太阳齿轮3102；以及滑动离合器920，所述滑动离合器锁定太阳齿轮3102，使得第二主轴部分806直接驱动输出轴926(例如，滑动离合器920在图34的示例中处于前进位置)。在锁定位置，行星齿轮3106围绕太阳齿轮3102转动，在一个示例中没有任何旋转。滑动离合器920将太阳齿轮3102选择性地联接到行星齿轮3106(例如，处于向后位置)，所述行星齿轮除了绕转之外还另外在环形齿轮2202内旋转，从而提供第二主轴部分806与输出轴926之间的齿轮减速。示例性行星齿轮组合件820包括同步凸缘3108以将行星齿轮3106围绕驱动轴线的旋转传递到输出轴926。示例性行星齿轮组合件820包括固定板3112，所述固定板接地到变速器100罩壳(例如，后方壳体108)，以将太阳齿轮3102旋转固定到行星齿轮3106旋转，但本文预期行星齿轮组合件820的替代性布置。在某些实施方案中，第三滚珠轴承1106和止推垫圈3110承受推力负荷(当存在时)。滚珠轴承1102、1104、1106、1109(例如，第二主轴部分806上的两个滚珠轴承以及输入轴204上的一个滚珠轴承)的对准通过变速器强制传动系的对准，从而允许在第一主轴部分804沿径向浮动时避免支点效应和变速器齿轮上的支承和后续的额外负荷，其中输入轴204还包括原动机接合轴(未示出，例如发动机曲轴)上的上游的滚珠轴承。示例性行星齿轮组合件820描绘了定位在第二主轴部分806与输出轴926之间的滚针轴承3118，以及定位在滚针轴承3118的第二主轴部分806侧上的止推垫圈3114。轴承、推力管理装置等以及用于那些装置的保持机构的所描述的类型和位置(例如，在图34的示例中的第二主轴部分806和输出轴926的内部几何形状的轮廓)是非限制性示例，并且本文预期在本领域中理解的任何布置。示例性第二主轴部分806还包括润滑管3116，在所述润滑管中具有孔，从而提供去往与第二主轴部分806流体连通的轴承的润滑流，以及润滑管3116(和/或润滑套筒)与第二主轴部分806之间的紧公差而不是密封。在某些实施方案中，利用紧公差而不是密封利用了所得的泄漏作为润滑系统的受控特征，从而减少来自两个受约束的润滑流路径的损耗以及来自密封的摩擦。
参考图35，通过剖视图示出了滑动离合器920和行星齿轮组合件820的多个部分的详细视图。滑动离合器920在向后位置接合行星同步器3202，从而(例如)通过固定板3112将太阳齿轮3102联接到行星齿轮3106，所述行星齿轮在环形齿轮2202内旋转并且向输出轴926提供齿轮减速。处于向前位置的滑动离合器920将太阳齿轮3102的旋转锁定到输出轴926，从而提供直接驱动。在图35的示例中，第二主轴部分806花键联接到第一主轴部分804，但在本公开中预期替代性布置。
参考图36，描绘了示例性输出同步组合件3300的详细视图。输出同步组合件3300包括同步凸缘3108，所述同步凸缘联接到行星齿轮组合件820以整体地与行星齿轮组合件820一起旋转。当行星齿轮3106在环形齿轮2202内旋转时，提供了通过行星齿轮组合件820的齿轮减速。当行星齿轮3106固定到环形齿轮2202时，提供了通过行星齿轮组合件820的直接驱动。可以提供止动环(未示出)以保持行星齿轮轴承3302，并且可以在每个行星齿轮轴承3302与相应的行星齿轮3106之间提供滚针轴承3304。在示例性输出同步组合件3300中，在行星齿轮轴承3302的每个轴向端处提供止推垫圈3306。
参考图37，描绘了输出轴组合件110的一部分的组合剖面和分解视图。示例性输出轴组合件110包括传动系适配器928和联接紧固件3402(例如，被适当地旋拧以维持位置和/或具有垫板3404)。示例性输出轴组合件110还包括联接到输出轴926的第四滚珠轴承1109，以及联接到第四滚珠轴承1109的O形环3406(例如，用于密封)和/或止推垫圈3408。示例性输出轴组合件110还包括毂密封件3410和吊环组合件3412，例如，以向输出轴组合件和/或第四滚珠轴承1109提供润滑。
参考图38，在后方壳体108附近描绘了行星齿轮组合件820的一部分的示例。行星齿轮组合件820描绘了在行星齿轮轴承3302上旋转且定位在前方圆盘3502与有齿后方圆盘3504之间的行星齿轮3106。参考图39，换档轨道3506(例如，操作地联接到集成的致动器组合件1300的额外的致动接合点1310、1312中的一者)操作地联接到第四致动器3508(例如，换档拨叉)，所述第四致动器操作滑动离合器920以选择性地锁定行星组合件820(提供直接驱动)和/或允许行星齿轮3106在环形齿轮2202内旋转并且提供跨越行星组合件820的齿轮减速。示例性行星齿轮组合件820描绘了滚销3510，所述滚销将第四致动器3508联接到换档轨道3506，但本文预期在本领域中理解的任何联接机构。
参考图40，描绘了具有与本公开的某些实施方案一致的特征的示例性变速器100。示例性变速器包括定位在变速器100的顶部处的集成的致动器壳体112，其中TCM 114安装在所述集成的致动器壳体上。变速器100包括定位在其上的许多提升点412。变速器100包括用于致动的单个动力接口3702，例如，用于来自车辆空气供应或其他源的气动输入端(例如，空气输入端口302)，在某些实施方案中，所述动力接口提供用于向变速器100上的所有换档致动器和离合器致动器提供动力的单个连接。示例性变速器100还包括被配置成用于某些传动系布置的输出轴组合件110，所述输出轴组合件包括使用垫板3404和联接紧固件3402联接到输出轴的传动系适配器928。示例性变速器包括：传感器端口304，所述传感器端口被配置成提供传感器(例如，输出轴转速传感器)的入口；以及传感器入口3704，所述传感器入口允许将传感器定位在变速器100内，例如，定位在后方壳体108内接近后方壳体108中的旋转组件(例如，输出轴926)。示例性变速器100还包括离合器壳体104，所述离合器壳体任选地与集成的致动器壳体112一起集成，并且还安装在图40的示例中的变速器100的顶部。变速器100还包括第二传感器入口3706，例如，从而提供安装油压传感器406的位置。在一个示例中，油压传感器406联接到润滑泵组合件1600，从而提供确定变速器100的油压的迅速获取。示例性变速器100进一步描绘变速器100的底部处的8螺栓PTO接口410。在某些实施方案中，变速器100不包括冷却系统(未示出)，或到达其中安装有变速器100的车辆或应用的冷却接口。替代地，示例性变速器100包括冷却系统(未示出)，所述冷却系统可以是自含式冷却系统(例如，变速器100包括散热器或其他排热装置，并且不与变速器100主体之外的冷却系统集成)，和/或集成的冷却系统，其利用冷却流体、排热或车辆或应用的其他支持冷却的方面。在某些实施方案中，一个或多个壳体元件102、104、108是由铝制成，且/或一个或多个壳体元件是由铸铝制成。示例性变速器100包括专用于变速器操作的最小数目的外部软管和/或线路，例如，零个外部软管和/或线路、体现为传感器联接器404的单个外部线路、联接将油压传感器406联接到TCM 114的油传感器联接器(未示出)的单个外部线路，和/或这些的组合。
可以看到，在图40中描绘的示例性变速器100提供了可以容易操纵和集成的变速器100，所述变速器可以容易通过最小数目的连接定位在传动系中，例如通过单个动力接口、电连接器402处的线束连接，并且所述变速器可以不需要冷却剂或其他流体接口。在某些实施方案中，变速器100的大小类似地根据用于类似应用的先前已知和可用的变速器而设计，并且在某些实施方案中，所述变速器小于或大于用于类似应用的先前已知和可用的变速器。在某些实施方案中，变速器100包括壳体元件102、104、108，所述壳体元件提供除了容纳变速器的内部方面(例如，齿轮、轴、致动器、润滑系统等)所需的空间之外的额外空间，例如，以便使变速器100匹配预期的集成大小和/或利用处于变速器100的多种配置的一个或多个壳体元件102、104、108(例如，包括输入轴204和/或第一主轴部分804上的额外的齿轮层)。壳体元件102、104、108、齿轮、轴、润滑泵组合件1300的模块化构造以及变速器100的其他方面类似地促进变速器100跨越多种配置的某些方面的可重用性，同时容易根据给定应用或配置的特定需求来定制其他方面(例如，离合器壳体104、主要壳体102和/或后方壳体108)。示例性变速器100进一步提供对组件(例如，致动器和/或离合器轴承)的迅速接近，所述组件在先前已知和可用的变速器中需要更复杂的入口来安装、维修、集成和/或维护那些组件。在某些实施方案中，变速器100是高输出变速器；另外或替代地，变速器100是高效率变速器。
本文利用的术语高输出将在广义上进行理解。高输出变速器的非限制性示例包括能够在指定位置(例如，在离合器面、输入轴，或变速器中的其他位置处)处在以下输入扭矩下操作的变速器：400英尺-磅、500英尺-磅、600英尺-磅、700英尺-磅、800英尺-磅、900英尺-磅、1000英尺-磅、1100英尺-磅、1200英尺-磅、1300英尺-磅、1400英尺-磅、1500英尺-磅、1600英尺-磅、1700英尺-磅、1800英尺-磅、1900英尺-磅、2000英尺-磅、2100英尺-磅、2200英尺-磅、2300英尺-磅、2400英尺-磅、2500英尺-磅、2600英尺-磅、2700英尺-磅、2800英尺-磅、2900英尺-磅以上和/或3000英尺-磅以上。额外或替代性非限制性示例包括能够提供以下马力的动力吞吐量的变速器：200马力、250马力、300马力、350马力、400马力、450马力、500马力、550马力、600马力、650马力、700马力、1000马力、1500马力、2000马力、2500马力、3000马力以上和/或5000马力以上，其中动力吞吐量包括在一定时间周期的操作内平均的由变速器处理的动力，所述时间周期例如是1秒、10秒、30秒、1分钟、1小时和/或1天。高输出变速器的非限制性示例包括安装在作为车辆的应用中的变速器，所述车辆具有超过8500磅、14,000磅、16,000磅、19,500磅、26,000磅、33,000磅、达80,000磅、达110,000和/或超过110,000磅的车辆总重。高输出变速器的非限制性示例包括安装在作为车辆的应用中的变速器，所述车辆是至少3类、至少4类、至少5类、至少6类、至少7类和/或至少8类。受益于本公开的本领域技术人员将理解，本公开中的示例性变速器的某些特征在某些高要求应用中可能是有益的，而示例性变速器的相同或其他特征在其他高要求应用中可能是有益的。因此，可以在某些实施方案中包括或排除任何所描述的特征并且在本公开内预期任何所描述的特征。另外，高输出变速器的所描述的示例是非限制性的，并且在某些实施方案中，变速器可以是用于一个应用、车辆、额定功率和/或额定扭矩而不用于其他应用、车辆、额定功率和/或额定扭矩的高输出变速器。
如本文所使用的术语“高效率”应在广义上进行理解。高效率变速器是响应于给定的输入值和/或成本水平而具有相对高的输出值和/或高效益水平的变速器。在某些实施方案中，高输出值(和/或效益水平)高于先前已知的变速器中通常存在的输出值，给定的输入水平(和/或成本水平)低于先前已知的变速器中通常存在的输入水平，且/或高输出值(和/或效益水平)与给定的输入水平(和/或成本水平)之间的差或比率大于先前已知的变速器中通常存在的差或比率。在某些实施方案中，输出值和/或输入水平在先前已知的变速器中观测到的范围内，但变速器却仍是高效率变速器，例如，这是因为高输出值与给定的输入水平之间的差或比率较高，且/或因为本公开的某些实施方案的其他益处在变速器的示例中又是明显的。“高输出值”将被理解为涵盖相对高的效益水平，例如，重量较低的变速器具有较高的输出值，其中将重量视为效率的输出侧。“低输入值”将被理解为涵盖相对低的成本或输入量，例如，重量较低的变速器具有较低的成本值，其中将重量视为效率的输入侧。示例性和非限制性输出值包括变速器扭矩水平(输入、输出或总齿轮比率)、许多可用的齿轮比率、降噪量、动力损耗描述、可靠性、耐用性和/或稳健性值、维护简易性、服务质量、集成简易性，和/或安装简易性、响应性值(例如，离合器接合和/或换档)、一致性值(例如，操作的可重复性、一致的驾驶员感觉、与先前已知的配置的高匹配度)、变速器引发的停机时间值，和/或使用期限值。示例性和非限制性输入值包括变速器成本、变速器重量、变速器噪声水平、工程设计时间、制造简易性和/或成本、安装和/或集成时间(例如，安装时间，和/或准备安装方案和/或配置车辆或应用的其他部分以容纳变速器的工程设计工作)、所有权价值的总成本、定期维护值、平均的维护和/或修理值(例如，时间和/或成本)、变速器引发的停机时间值，和/或应用约束条件(例如，扭矩或动力限制(绝对、时间平均和/或在某些齿轮配置中))。高效率变速器的所描述的示例是非限制性示例，并且在本公开内预期受益于本公开的本领域技术人员已知的任何高效率描述。受益于本公开和通常已知的关于预期的应用或装置的信息的本领域技术人员可以容易配置高效率变速器，所述预期的应用或装置例如是与性能、成本、制造、集成和应用或装置的所有权的总成本相关的功能和优先权。
可以进一步了解，在某些实施方案中，示例性变速器100提供整个变速器100中的总的轴承和齿轮负荷的减小，例如，这是通过利用高速中间轴、斜齿轮传动来提高和/或优化滑动速度和齿轮负荷且/或利用齿轮齿成形来配置齿轮齿接触区域、结构完整性，并且控制滑动速度分布和齿轮齿的偏转来实现。在某些实施方案中，使用高速中间轴允许更小和/或更轻的组件，所述组件至少包括旋转组件(例如，轴和齿轮)、轴承和润滑系统。在某些实施方案中，利用斜齿轮和/或成形的齿轮齿允许滑动损耗的减小(例如，增加的动力传递效率和发热的减小)，同时还允许变速器100满足噪声约束条件。在某些实施方案中，允许噪声控制的配置允许将变速器100的某些方面配置成用于原本将增加来自变速器100的噪声排放的其他合意的目的，例如使用铝壳体、进行配置以便容易接近换档致动器和/或离合器致动器、使用线性离合器致动器，和/或在变速器的顶部处定位对主要变速器特征(例如，致动器)的入口，这可以将它们放置在乘客舱或应用或车辆中的其他噪声敏感区域的附近。在某些实施方案中，使用斜齿轮传动允许推力(轴向)负荷的一定自由度，从而将推力负荷引导到变速器100中的选定位置，例如支撑轴承和/或定位在具有低转速差和/或远离壳体罩壳或轴承的轴之间的轴承。
在某些实施方案中，利用高速中间轴另外或替代地至少在选定工况下减小轴之间的转速差，并且支持对变速器100中的推力负荷的管理。在某些实施方案中，行星齿轮组合件上的斜齿轮实现中间轴的减小的长度(例如，中间轴不需要延伸到输出轴)、许多中间轴的减小(例如，不需要用于主轴与输出轴之间的动力传递的额外的中间轴)。另外或替代地，在某些实施方案中，行星齿轮组合件上的斜齿轮是负荷平衡的，以便从罩壳和/或联接到罩壳的轴承移除齿轮负荷。在某些实施方案中，变速器100的特征，包括(但不限于)推力负荷管理特征，通过使用有效的轴承例如在变速器100中的减小数目的锥形轴承或没有锥形轴承的情况下实现负荷管理。在某些实施方案中，变速器100的特征包括高效率润滑系统，例如，利用更小的润滑泵(例如，变速器100内的短润滑行程、减少或消除变速器100中的转动的轴滑环，和/或由高速中间轴提供动力的更高的泵转速)、使用干式油底壳润滑系统和/或使用居中的润滑泵组合件。在某些实施方案中，变速器100实现比先前已知的变速器更低的动力传递损耗，且/或相对于使用直接驱动的先前已知的变速器系统实现了超速档变速器中的类似或改进的动力损耗，从而允许系统或应用的其他方面如期望在变速器的上游以更低的速度(例如，原动机速度)操作和/或在变速器的下游(例如，负荷组件，例如传动系、后桥、车轮和/或泵轴)以更高的速度操作，从而满足那些方面的操作目标。
在某些实施方案中，变速器100利用离合器，且利用移动换档元件或致动器的致动器来换档(例如，利用换档拨叉和滑动离合器与同步器元件)。变速器的实施方案的示例性和非限制性应用是自动变速器，和/或自动化手动变速器。本公开的某些方面和特征适用于自动变速器、手动变速器或其他变速器配置。某些特征、特征组以及特征的子组可以适用于任何变速器类型，且/或可以具有特定于某些变速器类型的值，如受益于本公开的本领域技术人员将理解。
参考图41，描绘了示例性离合器操作组合件3800，其说明离合器组合件以及与所述离合器组合件相互作用的变速器100的操作部分的某些方面。示例性离合器操作组合件3800提供离合器106，所述离合器响应于线性离合器致动器1002并且调整离合器106的位置，使得当离合器面磨损306时，线性离合器致动器1002的接合点针对离合器面306上的可选择的磨损量保持恒定。包括响应于线性离合器致动器1002且/或提供线性或同心离合器致动器的恒定的接合点的离合器操作组合件3800是任选的配置，在变速器100的某些实施方案中包括所述配置，并且在变速器100的其他实施方案中可以不包括所述配置。本文预期在本领域中已知的任何离合器操作组合件3800，包括用于提供与线性离合器致动器1002进行接合的替代性布置，和/或用于在离合器面306上的可选择的磨损量内提供离合器致动器的接合点的维护的替代性布置。在某些实施方案中，衬垫致动器1002另外或替代地是自行调整的，从而允许致动器的致动容积当离合器、离合器接合轭808、线性致动器1002和/或系统的其他方面在变速器100的生命周期内磨损和/或改变时保持一致。在某些实施方案中，始终将致动容积维持为接近零的致动容积。在某些实施方案中，致动容积的一致性和/或所维持的接近零的致动容积提供在变速器100的整个生命周期中的改进的响应时间和改进的控制精度，并且提供离合器操作的质的改进，例如在换档期间快速地利用离合器的能力(例如，以便缓解齿搭接事件和/或减少对齿轮啮合的反冲影响)。
示例性离合器操作组合件3800包括输入轴204和分离轴承1118。以及接合原动机的离合器面306。示例性离合器操作组合件3800还包括膜片弹簧3802，所述膜片弹簧将离合器面306偏置到接合位置(朝向原动机且远离变速器100)，并且在被离合器接合轭808致动(例如，离合器致动器1002将离合器接合轭808向前推)之后从所述接合位置收回离合器面306。本文预期用于离合器的任何其他致动机构。离合器操作组合件3800还包括接合和保持分离轴承1118的轴承壳体3804，并且还包括分离轴承1118上的接合离合器接合轭808的着陆面。
参考图42，描绘了离合器操作组合件3800的一部分的分解视图。离合器操作组合件3800包括离合器106，所述离合器具有扭转弹簧4202和与所述扭转弹簧联接的预阻尼器组合件4006。离合器操作组合件3800包括压板组合件4004和膜片弹簧组合件托架4002。参考图43，通过透视图(图43)和侧面剖视图(图44)描绘示例性压板组合件4004的详细视图。示例性压板组合件4004包括凸轮环4504和联接到压板4508的控制指4506。凸轮环4504旋转并与控制指4506协作以定位离合器106，使得当离合器面306磨损时，分离轴承1118维持相对于离合器接合轭808的相同位置。因此，甚至当离合器面306磨损时，离合器致动器1002也返回到离合器致动器壳体104内的相同位置。在选定的磨损量之后，控制指4506阻止进一步的调整，并且离合器致动器1002将不再一直返回到起点。因此，在变速器100的示例中提供离合器接合的高度的响应性和可重复性，同时允许诊断和/或检测离合器面306磨损，其中离合器仍然可操作，但离合器致动器1002返回位置是对离合器面306磨损作出响应。示例性压板组合件4004包括：扭转弹簧(未示出)，所述扭转弹簧联接到凸轮环4504以在离合器面306磨损时促使凸轮环4504旋转；以及凸轮挡板4510，在所述凸轮挡板上具有齿以防止凸轮环4504的反向旋转。
在下文描述本公开的各种示例性实施方案。任何示例是非限制性的，并且可以整体或部分地被分割或组合。示例性实施方案可以包括整个本公开的实施方案的任何方面。
在下文描述高效率变速器的某些实施方案。提供对提高变速器效率的某些特性的描述作为说明性示例。在特定实施方案中可以包括效率提高特性，同时可能不存在其他特性。在适用时可以部分地组合、使用效率提高特性，并且在某些实施方案中可以包括所描述的效率特性中的任何一者或多者的子分组。将任何特征或特性描述成效率提高特征不对本公开的也提高效率的任何其他特征进行限制，并且在某些实施方案中，将理解，特征可能在某些背景和/或应用中提高效率，并且在其他背景和/或应用中降低效率。
示例性变速器100包括一个或多个至少部分地由铝制成的壳体元件102、104、108。在某些实施方案中，壳体元件102、104、108可以是铸铝。使用铝会对变速器100的性能造成众多挑战，并且在某些实施方案中，在变速器100是高输出变速器的情况下造成更多的挑战。举例来说且非限制，对于给定体积的材料，铝通常没有钢那么强，比钢软，并且具有不同的应力特性，从而使得铝在某些应用中对应力不够稳健。壳体材料的应力性能的变化对整个变速器产生影响，例如，螺栓凸台一般必须要更深以便实现相等的稳健性，并且壳体罩壳必须更厚且/或具有应力管理特征以便实现壳体处经历的相等应力。铝也没有偏移材料(例如，钢)那么隔离噪声。
示例性变速器100包括动力推力管理布置，所述动力推力管理布置抵消、消除、减小和/或重新引导在变速器内经历的主要动力推力负荷。在某些实施方案中，动力推力管理布置重新引导推力负荷远离壳体变速器罩壳，允许壳体的强度减小且具有用于高输出变速器的足够的耐用性和稳健性。示例性动力推力管理布置包括整个变速器100中的动力传递线中的斜齿轮，例如，中间轴902、904齿轮啮合，其中选择斜齿轮角度来抵消、减小和/或重新引导在变速器100内经历的主要动力推力负荷。在某些实施方案中，可以针对某些工况来改进或优化推力负荷的调整，所述工况例如是可能将要接合更高负荷条件的齿轮比率、可能在跨越推力轴承的更高的速度差操作中涉及的齿轮比率等。变速器100的输入轴204侧上的与中间轴902、904的齿轮接合具有变速器100的第一主轴部分804侧上的一个或多个对应的齿轮接合(取决于可用的齿轮比率和换档计划)，并且斜齿轮的推力管理方面包括针对各种齿轮啮合而选择的螺旋角以调整变速器100的推力分布和推力工作循环。在确定斜齿轮几何形状的过程中的某些考虑因素包括(不限于)：应用、装置或车辆的负荷工作循环(负荷和/或速度以及操作时间)、每个啮合处的齿轮比率，以及相对的齿轮啮合接合情景的工作循环，和斜齿轮比率选择的噪声和效率特性。受益于本公开以及关于预期的系统通常可用的信息的本领域技术人员可以容易确定斜齿轮比率以执行变速器100中的期望的动力推力管理操作。在某些实施方案中，将推力负荷重新引导到推力管理装置，例如推力轴承，所述推力管理装置定位在具有最低转速差的旋转轴(例如，输入轴204到第一主轴部分804)之间。在某些实施方案中，变速器100不包括锥形轴承。
示例性变速器100包括低损耗润滑系统。在本例子中，损耗是指来自润滑系统的总功耗，而不管功耗源如何，并且至少包括由润滑系统执行的泵送工作、变速器100中的移动部分的粘性损耗，和/或润滑系统中的寄生损耗。示例性低损耗润滑系统包括干式油底壳，其中变速器100的旋转部分(例如，齿轮、轴和/或中间轴)不是完全和/或部分地定位在油底壳中的润滑流体内。从后方壳体108抽吸用于泵的润滑流体的示例性润滑泵组合件1600提供了具有干式油底壳的润滑系统的非限制性示例。示例性低损耗润滑系统还包括集中的润滑泵，使得变速器100内的润滑路径具有缩短的长度，和/或润滑通道的减小的或优化的总长度。集成在变速器100内并且联接到变速器100的中间轴或其他旋转元件的示例性润滑泵组合件1600提供集中的润滑系统的非限制性示例。在某些实施方案中，利用集中的润滑管1802和/或1804实现了润滑通道的长度减小的行程。另外或替代地，示例性变速器100包括润滑管，所述润滑管定位在第一主轴部分和/或第二主轴部分内部，在所述润滑管中具有孔以提供去往一个或多个轴承的润滑路径的一部分，并且另外或替代地在润滑管上不包括密封件。在某些其他实施方案中，低损耗润滑系统包括由高速中间轴驱动的润滑泵，其中中间轴的高速实现了更高的润滑泵速度，进而允许更小的润滑泵执行润滑泵送操作，从而减少了泵送损耗，和/或润滑泵和/或相关联的润滑泵组合件1600的重量。
示例性变速器100包括一个或多个高速中间轴902、904。本文利用的参考中间轴的术语“高速”将在广义上进行理解。在某些实施方案中，高速中间轴以类似于输入轴204和/或第一主轴部分804的转速旋转，例如在输入轴204和/或第一主轴部分804的转速的+/-5％、+/-10％、+/-15％、+/-20％、+/-25％内和/或+/-50％内的相同转速下旋转。在某些实施方案中，高速中间轴具有比用于类似应用的偏置变速器中的中间轴更高的相对转速，其中可以通过例如额定功率、额定扭矩、扭矩放大能力和/或最终负荷输出和/或工作循环等考虑因素来确定应用的相似度。作为相对于偏置变速器的高转速的转速包括(不限于)至少高10％、高20％、高25％、高50％、高100％、高200％以及高200％以上的转速。在某些实施方案中，利用高速中间轴902、904允许较小的装置(例如，由中间轴902、904驱动的润滑泵)响应于中间轴的旋转速度而操作。在某些实施方案中，由中间轴中的一者驱动的PTO装置可以利用更高的中间轴转速来实现提高的性能。在某些实施方案中，利用高速中间轴902、904允许减少齿轮和轴承组件，因为与先前已知的变速器相比，所述中间轴在更接近输入轴和/或第一主轴部分的转速下操作，从而实现啮合的齿轮和轴承上的更低的负荷，且/或在更低的损耗下实现更快速的换档(换档时间更少，和/或使中间轴转速更接近接合转速所用的制动更小(例如，关于升档))。在某些实施方案中，由于高速配置和/或共享负荷的双配置，中间轴上的更低的负荷允许中间轴更小和/或更轻。在某些实施方案中，双中间轴实现了降噪，例如，这是因为接合组件的减小的大小和/或更低的接合力。另外或替代地，由于所述中间轴而产生的更低的旋转惯性例如通过在离合器重新接合之前将中间轴惯性传递到离合器而在换档期间对离合器转速具有更低的影响，从而允许更快和损耗更低(例如，使系统慢下来所施加的制动更低)的换档事件。
在某些实施方案中，变速器100的前方处的齿轮比率相对于变速器100的后方处的齿轮比率更低。在某些实施方案中，在变速器的后方(例如，从中间轴到第二主要输入轴部分804)处提供比在变速器100的前方(例如，从输入轴204到中间轴)处更大的扭矩放大率实现了比更均匀地提高的扭矩放大率更高效(例如，损耗更低)的动力传递。举例来说，针对大多数示例性变速器100提供作为1:1的第一梯级和4:1的第二梯级的总比率4:1实现了比2:1的第一梯级和2:1的第二梯级损耗更低的动力传递，同时提供相同的总扭矩放大率。在某些实施方案中，后方:前方的放大率大于1.5:1、大于2:1、大于2.5:1、大于3:1、大于3.5:1、大于4:1、大于4.5:1，和/或大于5:1。举例来说，在需要5:1的总的扭矩放大率的情况下，示例性变速器包括1.25:1的前方传递和4:1的后方传递。所描述的比率和实施方案是非限制性示例。受益于本公开的本领域技术人员将容易了解，在某些实施方案中，高速中间轴有助于更低的前方扭矩放大率，例如，接近单位(1)的扭矩放大率，中间轴与输入轴之间的齿轮齿数也接近单位一，并且因此如果中间轴在高转速下转动，那么可以保持齿轮大小较低。在某些实施方案中，高速中间轴有助于选择齿轮大小以满足其他约束条件，例如向PTO装置提供接口、在变速器100内实现有助于在铸造壳体内进行制造和组装的齿轮几何关系，和/或使齿轮外径保持在正常范围。在正常范围内提供的齿轮大小，即，不会由于扭矩放大要求而被迫在输入轴204和/或中间轴902、904上较大，允许控制轴和齿轮固定机构(例如，焊接和/或同步器装置)上的扭转力较低和/或控制壳体(例如，主要壳体102)的最终的几何占用面积，以实现紧凑和/或容易集成的变速器100。
在某些实施方案中，双中间轴布置实现输入轴204和/或第一主轴部分804上的平衡力，并且提供输入轴204和/或第一主轴部分804上的一个或多个齿轮位置处的成本更低的轴承，例如轴颈轴承、套管、垫圈和/或座圈轴承。在某些实施方案中，在输入轴204和/或主轴部分804上的一个或多个齿轮位置处提供滚针轴承，例如，在预期承担径向负荷的齿轮上提供滚针轴承，所述齿轮包括(例如)输入轴204上的接近变速器100的动力入口的齿轮，和/或联接到中间轴以便向PTO装置提供动力的齿轮。
在某些实施方案中，中间轴902、904上的斜齿轮以及与其啮合的齿轮实现了变速器100的高效率操作。举例来说，斜齿轮实现对变速器中的动力传递的推力管理控制，从而允许重量和成本更低的组件，例如轴承。另外或替代地，对齿轮的推力管理控制允许在给定的动力或扭矩吞吐量下的减小的壳体重量和/或强度。另外或替代地，斜齿轮接合允许减少噪声的产生，从而允许在给定的噪声水平下的齿轮之间的更大的接合力。另外或替代地，斜齿轮相对于(例如)正齿轮更容易冲压以及计时，从而允许降低的制造成本、提高的可制造性和/或更可靠的齿轮啮合。另外或替代地，斜齿轮提供齿轮齿的更大的接触表面，从而允许在给定的接触力下的更低的接触压力，和/或在提供容易能够承受接触负荷的同时提供齿轮齿的较低的面宽度。
在某些实施方案中，提供在驱动线中没有锥形轴承的变速器100。在某些实施方案中，变速器100相对于类似应用中的偏置变速器具有驱动线中的减小数目的锥形轴承。通常利用锥形轴承来控制推力负荷和径向负荷。在某些实施方案中，变速器100包括用于控制推力负荷的特征，使得不存在锥形轴承。轴承上的锥辊需要加垫片和轴承间隙设定。在某些实施方案中，锥形轴承降低了动力传递效率并且在变速器中产生额外的热。在某些实施方案中，示例性变速器100中的主要轴承定位(例如，冲压)在壳体元件102、104、108中，并且传动系中的轴穿过所述主要轴承。示例性变速器100被组装成垂直地定位，其中轴穿过冲压的轴承，并且其中不需要形成轴承间隙和/或垫片，主要壳体102在垂直组装期间联接到离合器壳体104，并且后方壳体108联接到主要壳体102以完成垂直组合件的壳体部分。在某些实施方案中，可以水平地或通过另一布置和/或在后方壳体108向下的情况下垂直地构建示例性变速器100。
在某些实施方案中，变速器100(例如，中间轴啮合处)齿轮齿中的动力传递齿轮具有减小的高度且/或具有顶部处的平坦的几何形状(例如，参考图24，齿具有平坦的顶部轮廓)。使用缩短的齿实现了齿轮齿上的更低的滑动速度(例如，增加的动力传递效率)，同时允许所述齿在高动力传递效率操作中接合。缩短的齿轮齿(当存在时)另外经历比在先前使用的齿轮齿几何形状的顶部处出现的偏转更低的偏转，从而提供对一个噪声源的更大的控制以及齿轮齿的提高的使用期限。在某些实施方案中，使用具有平坦的齿几何形状的斜齿轮允许对平坦的齿轮齿的进一步的噪声控制和/或高动力传递负荷。在某些实施方案中，齿轮齿的低公差和/或高质量制造操作，例如使用蜗轮来加工齿轮齿，实现了与充分满足噪声和动力传递效率目标的设计相匹配的齿轮齿的所实现的几何形状。在某些实施方案中，利用了具有在一个遍次中施加的粗加工粒度和精加工粒度的蜗轮，从而允许在蜗轮的单个遍次中完成齿轮齿构造并且在齿轮齿上留下选定的饰面。
在某些实施方案中，变速器100包括跨越滚珠轴承抵消的推力负荷，以便控制推力负荷以使得被冲压到壳体罩壳中的轴承不承担推力负荷；以便控制推力负荷以使得一个或多个壳体元件不经历推力负荷；以便控制推力负荷以使得定位在变速器的低转速差轴之间(例如，输入轴204与第一主轴部分804之间)的轴承承担所述推力负荷，且/或使得通过动力传递齿轮啮合中的斜齿轮来抵消和/或减小推力负荷。在某些实施方案中，被冲压到壳体元件中的轴承和/或一个或多个壳体元件直接地仅暴露于来自变速器100中的动力传递的径向负荷。
在某些实施方案中，变速器100包括PTO接口410，所述PTO接口被配置成允许PTO装置从径向位置，例如在变速器100的底部处，接合到中间轴中的一者。示例性变速器100包括多个齿轮配置，使得从中间轴902、904中的一者沿径向延伸的齿轮被定位成用于接近延伸的齿轮，使得用于向PTO装置提供动力的齿轮可以接合到所述延伸的齿轮。另外或替代地，输入轴204和/或第一主轴部分804中的一者上的对应的齿轮包括接受来自PTO接合的径向负荷的滚针轴承。在某些实施方案中，中间轴902、904不包括PTO接合齿轮(例如，在中间轴的后方)，并且变速器100被配置成使得可以将传动系专用的齿轮直接用于PTO接合。因此，相对于具有在一个或多个中间轴上提供的专用的PTO齿轮的实施方案，中间轴的大小和重量得以减小。在某些实施方案中，在后方壳体中提供第二PTO入口(未示出)，使得PTO装置可以替代地或另外在变速器的后方接合。因此，在某些实施方案中，变速器100可以针对多个PTO接合选项(例如，在建构或订购变速器时可选择的选项)进行配置，包括8螺栓PTO入口，且/或被建构成允许在建构之后的多个PTO接合选项(例如，提供两个PTO入口选项，例如在后方PTO入口上具有在后方的插塞，并且安装者/集成商可以利用任一或所述两个PTO入口选项)。
示例性变速器100仅包括单个致动器连接以向变速器中的致动器提供动力，例如在集成的致动器壳体112上提供的空气输入端口302。连接数目的减小减少了集成和设计工作、减少了装置中的泄漏路径，并且减少了将要集成到安装好的系统中的零件的数目和/或安装好的系统中的故障。在某些实施方案中，在变速器100上不存在外部管道系统(例如，润滑线路、冷却剂线路和/或其他流体线路)。在某些实施方案中，变速器100是无冷却器的设计，从而提供更少出故障的系统，使得变速器100对于应用或车辆的冷却系统故障更稳健，减少了装置连接和集成设计要求，减少了变速器以及所安装的应用或车辆中的泄漏路径和/或故障模式，并且减少了变速器100的大小和重量占用面积。将认识到，整个本公开中的示例性变速器100的某些方面支持无冷却器变速器设计，至少包括变速器动力传递效率的提高(例如，在变速器内产生更少的热进行散发)和/或铝组件(例如，铝和普通的铝合金是比大多数的钢组件更好的热导体)。在某些实施方案中，除了在本公开的说明性实施方案中描绘的那些之外，可以在壳体元件102、104、108上包括热翅片，其中对于特定的应用，额外的排热是合意的。在某些实施方案中，示例性变速器100包括冷却器(未示出)。
在某些实施方案中，变速器100包括有机离合器面306。有机离合器面实现了一致和可重复的扭矩接合，但可能容易由于过热而损坏。将认识到，整个本公开中的示例性变速器100的某些方面支持利用有机离合器面306。举例来说，线性离合器致动器1002以及提供高度可控和可重复的离合器接合的对离合器面磨损的离合器调整允许对离合器接合的紧密控制和离合器使用期限的维持。另外或替代地，提供快速和平滑的换档接合的变速器100的组件降低了利用离合器来清理换档事件的可能性，例如，利用高速中间轴、旋转惯性更低的中间轴、斜齿轮、高效轴承(例如，相对于锥形轴承实施方案来管理轴转速瞬变)和/或与集成的致动器组合件切换的齿轮的紧凑的短行程致动。在某些实施方案中，用于快速和平滑换档接合的变速器100的元件提高了换档事件的可重复性，从而产生具有示例性变速器100的车辆的更一致的驾驶员感觉，并且另外或替代地，使用有机离合器面306增强了实现提供一致的驾驶员感觉的可重复的换档事件的能力。
在某些实施方案中，变速器100可以针对许多齿轮比率进行配置，例如18速配置。示例性18速配置向接合输入轴204的另一齿轮添加了中间轴上的对应齿轮。本文描述的示例性变速器100的紧凑长度与壳体元件102、104、108的模块化配置的组合允许将齿轮迅速添加到轴中的任一者，并且适应单个壳体配置内的额外的齿轮和/或对一个或多个壳体元件的单独的改变，同时其他壳体元件适应多个齿轮配置。示例性18速配置是3×3×2配置(例如，在输入轴204处可用的3个齿轮比率、在第一主轴部分804上的3个前进挡齿轮比率，以及在第二主轴部分806处可用的2个齿轮比率)。另外或替代地，本文预期用于实现18个齿轮或具有多于或少于12或18个齿轮的其他齿轮配置的其他布置。
在某些实施方案中，示例性变速器100的某些特征使得能够通过相对于先前已知的变速器减少成本和维修时间的方式来维修变速器100的某些方面，并且使得能够维修变速器100的某些方面而不需要执行需要昂贵的设备和/或引入额外的风险(例如，“卸下变速器”和/或拆卸变速器100的主要部分)的某些操作。
示例性维修事件5600(参考图45)包括通过从变速器外部的位置直接接近集成的致动器组合件来接近集成的致动器组合件的操作5602。在某些实施方案中，集成的致动器组合件定位在主要壳体102的顶部处，并且在单个单元中接近所述集成的致动器组合件，所述单个单元具有定位在其中的所有换档致动器和离合器致动器。在某些实施方案中，一个或多个致动器可以定位在集成的致动器组合件的外部，并且许多致动器可以定位在集成的致动器组合件内或联接到所述集成的致动器组合件。在某些实施方案中，直接接近集成的致动器组合件提供了在不卸下变速器、拆卸变速器的主要元件(至少包括解除联接一个或多个壳体、离合器、任何轴承、任何齿轮和/或一个或多个轴)的情况下安装、维修和/或维护致动器的能力。另外或替代地，示例性维修事件5600包括仅解除联接单个致动器动力输入端的操作5604，但在某些实施方案中，可以存在和接近一个以上致动器动力输入端。示例性维修事件5600包括用于维修集成的致动器组合件的操作5606，例如但不限于固定、更换、调整和/或移除集成的致动器组合件。本文利用的术语“维修事件”应理解为至少包括维修、维护、集成、安装、诊断和/或接近一部分以提供对变速器100或其中安装有变速器的系统(例如，车辆或应用)中的其他部分的接近。
示例性维修事件5900(参考图46)包括用于接近定位在输入轴204的接合端部处的轴颈轴承2602的操作5902。输入轴204的接合端部例如在原动机(未示出)的滚珠轴承处接合原动机，并且输入轴204的接合端部可能会经历磨损。在某些实施方案中，包括轴颈轴承2602实现了迅速接近以更换此磨损的部分而不需要移除和/或更换输入轴204。示例性维修事件5900还包括用于移除轴颈轴承2602的操作5904，以及用于更换轴颈轴承2602的操作5906(例如，在固定了轴颈轴承2602和/或使用不同的部分来更换所述轴颈轴承之后)。示例性维修事件5900描述了定位在输入轴204上的轴颈轴承2602，然而，轴颈轴承2602可以是任何类型的磨损保护装置，包括任何类型的轴承、套管和/或套筒。
参考图47，描绘了与本公开的某些实施方案一致的示例性离合器壳体104的透视图。离合器壳体104包括允许联接到原动机的接口部分4702。离合器壳体104的模块性允许针对特定变化进行迅速配置和集成，例如，提供延长或拆分的输入轴以将齿轮层添加到输入轴，而不显著更改变速器100的占用面积或不需要重新设计变速器100的其他方面，同时维持与原动机一致的接口。
参考图48，描绘了与本公开的某些实施方案一致的示例性离合器壳体104的另一透视图。离合器壳体104包括允许联接到主要壳体102的第二接口部分4808。离合器壳体104的模块性允许针对特定变化进行迅速配置和集成，例如，提供延长或拆分的输入轴以将齿轮层添加到输入轴，而不显著更改变速器100的占用面积或不需要重新设计变速器100的其他方面，同时维持与主要壳体102一致的接口。示例性离合器壳体104还包括形成于离合器壳体104的主要壳体102侧上的隔板(或罩壳)中的用于中间轴的孔4802，以及用于使输入轴从中穿过的孔4804。一体的隔板孔4802、4804实现了轴承和轴的安装，并且实现了变速器100的迅速组装。
参考图49，描绘了与本公开的某些实施方案一致的示例性后方壳体108的透视图。后方壳体108包括允许联接到主要壳体102的接口部分4902。后方壳体108的模块性允许针对特定变化进行迅速配置和集成，例如，向后方壳体108提供后方PTO接口5102(参见参考图51的公开内容)或其他更改，而不显著更改变速器100的占用面积或不需要重新设计变速器100的其他方面。参考图50，描绘了后方壳体108的另一透视图。后方壳体108包括传动系接口5002，例如，以与传动轴或其他下游组件联接。参考图51，描绘了提供后方PTO接口5102的另一示例性后方壳体108的透视图。
参考图52，描绘了与本公开的某些实施方案一致的示例性润滑泵组合件1600的透视图。在图52的透视图中可以看到将润滑泵1704联接到中间轴中的一者的驱动元件1712。润滑泵组合件1600的模块性允许针对特定变化进行迅速配置和集成，例如，从而提供替代性泵大小或齿轮比率，同时维持与变速器100的其余部分一致的接口。参考图53，描绘了示例性润滑泵组合件1600的另一透视图。在图53的视图中可以看到吸油筛网1718和筛网保持器1720。
参考图54，描绘了与本公开的某些实施方案一致的示例性主要壳体102的透视图。图54的示例性具有用于变速器控制模块的连接器，但未安装变速器控制模块。主要壳体102包括接口5402、5404(参见参考图56的公开内容的部分)，从而提供与后方壳体108和离合器壳体104一致的接口。在图54的视图中可以看到与集成的致动器壳体112联接或成一体的离合器致动器壳体202。参考图55，将变速器控制模块114(TCM)以及TCM保持器5502(例如，TCM盖1402)描绘成安装在变速器100上。参考图56，描绘了8螺栓PTO接口410，所述8螺栓PTO接口可以任选地不存在或被加盖，而不影响主要壳体102的占用面积或接口。参考图57，描绘了提供示例性8螺栓PTO接口410的清晰视图的示例性主要壳体102的仰视图。参考图58，描绘了包括致动器接口5802的示例性主要壳体102的透视图，因此可以安装用于换档、离合器控制和/或摩擦制动的致动器。因此，主要壳体102可以容纳各种致动组合件，包括集成的致动组合件，而变改变主要壳体102的占用面积或与变速器100的其余部分的接口。
在图59至图94中描绘的实施方案以及与其相关的所有描述在某些方面与在图1至图58、图95至图100中描绘的实施方案以及与其相关的所有描述兼容。因此，预期至少在一个示例中包括在图1至图58和图95至图100中描述的每个方面以及在图59至图94中描述的任何兼容的实施方案。为了说明某些公开的特征或原理，在图1至图58和图95至图100中描绘的实施方案与在图59至图94中描绘的实施方案之间，并且另外单独地在图1至图58和图95至图100内的所公开的实施方案之间以及单独地在图95至图100内的所公开的实施方案之间描述某些更具体的关系。此类额外的具体描述的关系不限制未具体描述的其他关系。本领域技术人员将认识到，除了所描述的任何具体关系之外，本文预期本文公开的所有示例之间的兼容的实施方案以及任何此类兼容的实施方案。
参考图59，公开了具有变速器100、原动机17102、传动系17108以及用于变速器100的控制器17110的示例性系统17100。用于说明系统17100的某些元件的关系的示意性描绘的示例性系统17100以及元件与所包括的元件的选择之间的所描述的关系是非限制性示例。另外，系统17100可以包括未描绘的额外元件，包括(非限制)在图1至图100中存在或在整个本公开中以其他方式描述的任何元件。在某些实施方案中，变速器100可以是与在图1至图100中描绘和/或在其参考章节中描述的一个或多个实施方案兼容的变速器。另外或替代地，变速器100可以是在本领域中理解的任何类型的扭矩传递装置。
示例性系统17100包括原动机17102，所述原动机可以是在本领域中理解的任何类型的动力起始装置。示例包括(不限于)内燃发动机、柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机、涡轮发动机、液压泵或其他动力源。在某些实施方案中，原动机17102是与车辆(未示出)相关联的内燃发动机、与公路车辆相关联的内燃发动机、与重型应用相关联的内燃发动机，和/或与公路重型载货汽车(例如，8类载货汽车或在与美国(US)载货汽车分类系统不同的系统下分类的类似应用)相关联的内燃发动机。在某些实施方案中，原动机17102提供用于应用的所请求的扭矩，所述扭矩根据选定的参数通过变速器100被放大，这可以包括使扭矩的方向反向(例如，使车辆的移动方向反向)。公路车辆应用经受系统17100的许多挑战和约束条件，至少包括：关于系统的购置成本(例如，购置系统的零件的资本成本)的显著压力；关于系统的操作成本(例如，燃料消耗、修理、维护和/或停机时间的成本)的显著压力；系统的高度瞬间操作(例如，实现期望的加速或减速；对快速变化的公路状况作出响应；导航道路等级；和/或管理海拔状况)；以及维持系统可重复性和一致性的显著压力(例如，保护标的驾驶员经历；使得它们可以集中于安全驾驶而不是系统响应的变化；减少驾驶员由于管理改变或意外的系统响应而引起的疲劳；提高驾驶员的操作舒适度，例如平滑和期望的响应；减少系统发出的噪声；和/或满足驾驶员、拥有者、车队运营商的性能预期)。重型载货汽车空间中和/或8类载货汽车空间中的公路车辆应用包括这些挑战，并且在一些情况下使得这些挑战更严重，例如，重型载货汽车运营商和拥有者是老练且投资性消费者，并且具有用于相对于这些挑战测量性能的高标准，并且密切关注相对于这些挑战的性能；重型载货汽车在较高的车辆重量下操作，这可能会增加满足这些挑战的难度；以及重型载货汽车在高工作循环(例如，随可用的最大动力而变的动力吞吐量)下操作并且持续较长时间，从而增加满足这些挑战的难度和后果。
示例性系统17100包括将原动机17102操作性地联接到驱动轮的扭矩传递路径，使得将来自原动机17102的发动扭矩传递到驱动轮。在示例性系统17100中，下游传动系17108从变速器100接收输出转矩，并且下游传动系17108包括相对于变速器100的任何其他装置，例如传动系、深度减速装置、后桥齿轮或差速齿轮和/或驱动轮。下游传动系17108的组件是仅用于说明的非限制性示例。
示例性系统17100包括离合器106，所述离合器例如通过使原动机17102与输入轴204解除联接而使原动机17102与变速器100扭矩路径选择性地解除联接。示例性系统17100还包括齿轮啮合17104、17112、17114、17116、17118和17120。齿轮啮合控制穿过变速器100的扭矩传递，并且对接合的齿轮啮合相对于未接合的齿轮啮合的选择以及齿轮啮合的齿轮配置界定了变速器100的扭矩传递放大率，或变速器100定位在其中的“齿轮”。在某些实施方案中，一个或多个齿轮啮合可以是可以配置在接合位置和空档或未接合位置的，在所述接合位置，旋转地联接相应的轴，在所述空档或未接合的位置，齿轮啮合的齿轮不旋转地联接相应的轴。在某些实施方案中，可以利用齿轮联接器来接合齿轮啮合，所述齿轮联接器可以还包括或可以不包括同步器、惰齿轮的接合，或在本领域中理解的任何齿轮啮合接合。在某些实施方案中，可以通过移除齿轮联接器来脱离齿轮啮合或处于空档，从而允许相应齿轮在相应的安装的轴上自由地旋转、移除连接的惰齿轮等。在某些实施方案中，齿轮啮合17104、17112、17114、17118和17120与本文描绘的实施方案一致，例如在图9中描绘的齿轮和轴布置以及参考其的公开内容。本文预期齿轮啮合的任何布置，包括系统中的齿轮啮合的数目。
示例性系统包括控制器17110，例如，可以在TCM 114上包括控制器17110的至少一部分。控制器17110包括许多传感器和致动器和/或与整个系统17100中的传感器和致动器通信。在某些实施方案中，控制器17110包括许多换档致动器908、912、914、916和/或与所述换档致动器通信，例如，以便控制将齿轮啮合17104、17112、17114、17118和17120联接为选定的配置。在另一实施方案中，控制器17110利用每个致动器的两个单独的阀来控制换档致动器908：第一阀提供致动力(例如，进入封闭容积的气动空气压力以促使气动活塞处于选定方向)以将相关联的齿轮联接器接合到齿轮啮合17104、17112、17114、17118和17120，并且第二阀提供脱离力(例如，进入第二封闭容积的气动空气压力以促使气动活塞处于第二选定方向)以使相关联的齿轮联接器与齿轮啮合17104、17112、17114、17118和17120脱离。在某些实施方案中，给定的阀可以是用于一个换档(例如，换档致动器908“正向”脱离齿轮啮合17112)的脱离阀和用于第二换档(例如，换档致动器908“正向”接合齿轮啮合17104)的接合阀。另外或替代地，控制器17110可以例如通过从气动活塞的两侧提供压力来接合一个或多个致动器908、912、914、916的空档位置。
示例性系统17100包括主轴(例如，第一主轴部分804和/或第二主轴部分806)和输出轴926。在某些实施方案中，输出轴926可以利用齿轮组17106联接到主轴804、806，所述齿轮组可以是行星齿轮布置(例如，参考图31)，或将主轴804、806选择性地联接到输出轴926的任何其他齿轮啮合布置。在某些实施方案中，变速器100包括中间轴902(或一个以上中间轴)，所述中间轴执行变速器100中的扭矩传递功能。
在某些实施方案中，系统17100包括一个或多个传感器以提供系统操作参数。传感器的数目和选择取决于针对系统17100确定的参数，并且进一步取决于来自系统外部的信息的可用性，例如数据链路(私人或公开，例如J1939，车辆区域网络等)上的信息、网络通信，或在系统17100的范围之外但将参数提供到系统17100(例如，将参数存储在非瞬时计算机可读介质中)的控制器17110的一部分上可用的信息。系统17100中的示例性而非限制性传感器(未示出)包括用于一个或多个轴(例如，输入轴、输出轴、一个或多个中间轴和/或主轴)的转速传感器、轨道转速和/或轨道位置传感器(例如，换档致动器位置)、空气供应压力传感器、TCM温度传感器、等级传感器(例如，提供车辆等级信息)、油压传感器、离合器位置传感器、螺线管温度传感器(例如，用于与系统中的致动器相关联的一个或多个螺线管)、车辆质量传感器、离合器温度传感器、行车制动器位置传感器(例如，开/关)、行车制动器压力传感器(例如，所施加的压力和/或连续位置)、油门请求传感器(例如，油门踏板位置)、原动机扭矩传感器(例如，飞轮或其他位置处的发动机扭矩)，和/或原动速度传感器。所描述的传感器中的一者或多者可以是根据其他参数进行计算的虚拟传感器，且/或所描述的传感器中的一者或多者可以在系统的范围之外，其中在利用信息时将信息传递到控制器17110。在系统17100的某些实施方案中可以不存在任何或所有所列出的传感器，并且在某些实施方案中，可以存在在整个本公开中所描述的未列出的其他传感器。在本公开中无论在哪里描述和/或利用参数，可以通过适当的传感器提供所述参数，或者在不需要系统17100中的传感器的情况下以其他方式得到所述参数。
参考图60，描绘了具有针对许多换档致动器908、912、914、916示意性地描绘的致动硬件的示例性系统17200。非限制地，系统17200与系统17100兼容，但可以与任何兼容的变速器100分开地实施系统17200。示例性系统17200包括操作地联接到许多致动器的控制器17110，所述致动器包括许多换档致动器阀17214和摩擦制动器阀17216。在图60的示例中，每个换档致动器908、912、914、916包括相应的换档致动器的每一侧上的封闭容积，例如在图60中参考17204、17206、17208和17210，例如其中换档致动器是气动活塞，所述气动活塞响应于相应的封闭容积中的压力而在例如齿轮啮合的接合或脱离的方向上推进换档致动器。举例来说，每个换档致动器可以是换档拨叉或与齿轮联接器相关联的棘爪，因此齿轮联接器接合或脱离选定的齿轮啮合。在图60的示例中，两个单独的阀与每个换档致动器908、912、914、916相关联，以允许对每个换档致动器908、912、914、916的独立控制。另外，摩擦制动器922操作性地联接到封闭容积17212，使得在封闭容积17212中提供的压力促使摩擦制动器922接合中间轴902，进而使得制动机构减慢和/或停止中间轴902。示例性系统17200包括空气压力源17202，借此，阀17214、17216的操作将源空气施加到相应的封闭容积。在图60的实施方案中，致动器是气动的，但在某些实施方案中，本公开的各方面与用于所述致动器中的一者或多者的替代性致动器兼容，所述替代性致动器包括(非限制)气动致动器、液压致动器和/或电致动器。示例性系统17200还包括封闭容积17204、17206、17208、17210作为换档轨道，从而提供让所述封闭容积和换档致动器908、912、914、916在受控路径中行进的结构。可以共享一个或多个轨道，例如，其中致动器908、912、914、916不需要独立控制，但在某些实施方案中，在单独的换档轨道上包括每个致动器。示例性系统17200使得通过共同的空气源17202来控制所有换档致动器和摩擦制动器。
在某些实施方案中，将本文用于换档致动器的阀17214、17216、用于摩擦制动器922的阀17216和/或阀17302(参考图61)提供为二态阀，例如具有完全打开位置或完全关闭位置的阀。二态阀具有许多优点，包括更低的成本、高可重复性、更简单的控制以及对流量率确定的简化表征。然而，二态阀比多位置阀(例如，具有分立的多个潜在的打开位置的阀)和/或能够连续改变位置的阀(例如，具有在打开与关闭之间的连续范围的阀，和/或具有在打开与关闭之间的充分大量的潜在值的阀，其将被视为类似于能够连续改变位置的阀)提供更低的控制能力。具有多个可能的致动位置的阀更昂贵，并且提供控制复杂性，例如穿过阀的流量率的表征，例如模型或查找表、阀的压力降测量，且/或一般引入其他复杂性以提供此类阀的能力的实现。本文公开的实施方案可以利用任何类型的阀，并且本文包括的某些特征克服了将成本和能力更低的二态阀用于一个或多个致动阀或用于所有致动阀的挑战。在某些实施方案中，一个或多个致动阀或所有所述致动阀可以是能力更高的阀，并且本文包括的某些特征对于能力更高的阀仍然是有益的，这对受益于本公开的本领域技术人员来说将显而易见。
参考图61，示例性系统17300描绘了示意性地具有用于离合器致动器1002的致动硬件的硬件。示例性系统17300与系统17100、17200兼容，并且在某些实施方案中单独进行说明以阐明描述。然而，可以在具有系统17100、17200中的一者或两者的变速器100上包括系统17300，且/或可以在独立的系统17300上单独地提供系统17300。在图61的实施方案中，控制器17110操作性地联接到离合器致动器阀17302，所述离合器致动器阀将离合器致动器1002联接到空气源17202，进而促使离合器致动器1002依据离合器逻辑(例如，常开(例如，脱离)或常闭(例如，接合))而打开或关闭离合器106。在某些实施方案中，离合器致动器1002是气动地操作的离合器致动器1002，所述离合器致动器可以具有接近零的死区容积，且/或可以是线性离合器致动器(例如，参考图10且参考的描述)。系统17300与系统17100、17200兼容，例如，以向用于离合器、换档和摩擦制动器的所有致动器提供共同的空气源17202。此外，系统17100、17200、17300提供可以由集中的控制器17110控制的紧凑的致动系统，例如，以便提供集成的致动器壳体112，其中对系统17100、17200、17300中的每个致动器进行独立控制。
提供本文的操作的某些逻辑分组，例如本公开的方法或程序，以说明本公开的各方面。示意性地描述和/或描绘本文描述的操作，并且可以通过与本公开一致的方式来组合、分割、重排、添加或移除操作。应理解，操作描述的上下文可能需要对一个或多个操作进行排序，且/或可以明确公开一个或多个操作的次序，但将在广义上理解操作次序，其中本文特定地预期用于提供等效的操作结果的任何等效的操作分组。举例来说，如果在一个操作步骤中使用值，那么在某些背景下可能所需的在那个操作步骤之前确定所述值(例如，其中用于实现特定效果的操作的数据的时间延迟较为重要)，但在其他背景下可能不需要在那个操作步骤之前确定所述值(例如，其中使用来自操作的前一执行循环的值将足够用于那些目的)。因此，在某些实施方案中，本文明确预期所描述的操作次序和操作分组的次序，并且在某些实施方案中，本文明确预期对操作的重新排序、细分和/或不同的分组。
参考图62，示例性程序17400包括用于提供第一对抗脉冲的操作17402，所述第一对抗脉冲包括第一封闭容积中的高于环境空气量的第一预定空气量，其中所述第一封闭容积中的压力对抗换档致动器在换档方向上的移动。高于环境空气量的预定空气量包括(不限于)经过估计、预测或校准以产生封闭容积中的给定压力的空气量，并且可能随着封闭容积改变(例如，响应于例如换档致动器、摩擦制动器致动器和/或离合器致动器等致动器的移动)而经过调整。所述压力可能是所指示的压力(例如，基于系统响应而不是所测得的压力)、表压和/或绝对压力。环境空气量是标称空气量，并且可能是在系统的当前工况下与实际的环境空气压力相对应的空气量、归一化的空气量(例如，与海平面或另一选定压力相关)、在致动器开始移动之前存在的空气量，或针对系统选择的任何其他标称空气量。
程序17400还包括用于提供第一致动脉冲的操作，所述第一致动脉冲包括第二封闭容积中的高于环境空气量的第二预定空气量，其中第二封闭容积中的压力促进换档致动器在换档方向上的移动。在某些实施方案中，响应于换档致动器的速度和换档致动器的目标速度来确定第二预定空气量。响应于换档致动器的速度和换档致动器的目标速度来确定第二预定空气量可以是开环的(例如，在测试或建模中校准第二预定空气量是根据目标速度来展示性能)和/或根据例如随时间跟踪的换档致动器速度和/或位置值的反馈。
可以通过任何次序执行操作17402和17404，其中操作17402在操作170404之前，或者操作17404在操作17402之前。响应于致动压力和反向压力的换档致动器的动力学、换档致动器的期望的实现速度和/或由致动脉冲和对抗脉冲提供的差压确定了由第一致动脉冲和第一对抗脉冲提供的空气正时和空气量。
提供第一对抗脉冲允许第一致动脉冲在选定速度下移动致动器(例如，在轨道上移动换档致动器)，所述选定速度可以高于在仅存在致动脉冲的情况下的可控速度，且/或提供第一对抗脉冲进一步提高致动器移动的可重复性。程序17400还包括用于响应于确定换档完成事件(例如，在确定压力脉冲的开环调度完成之后、在换档轨道位置传感器检测到换档致动器处于接合位置进行齿轮啮合之后，且/或在确定相关的轴转速已经达到用于齿轮啮合的预期速率比之后)而释放第一封闭容积和第二封闭容积中的压力的操作17406。用于释放压力的操作17406可以包括：打开通风阀(未示出)；允许压力衰减；关闭源压力阀(未示出)，以及在源压力阀关闭的情况下打开致动器阀，和/或用于释放封闭容积中的压力的任何其他操作。
在某些实施方案中，用于提供第一致动脉冲的操作17404包括用于将第一致动脉冲提供为两个分割脉冲的操作，其中所述两个分割脉冲中的第一者小于所述两个脉冲中的第一者。将第一致动脉冲提供为两个分割脉冲提高了换档致动的可重复性，并且可以用于在对准换档致动器目标速度以便接合换档之前确认换档致动器的移动。示例性操作包括所述两个分割脉冲中的第二者包括与第一预定空气量基本上相等的空气量。在示例中，所述两个脉冲中的第一者可能不足以克服对抗脉冲或实现期望的换档致动器速度，但所述两个脉冲中的第一者高于基本上相等的对抗脉冲和所述分割的致动脉冲中的第二者的净量提供了换档致动器的选定的驱动力。可以通过换档轨道致动器的应用的背景和配置来确定作为基本上相等量的空气的空气量。举例来说，具有相同质量和/或相同摩尔数的空气量，以及通过阀致动器的类似的致动时间提供的空气量，以及通过阀致动器的类似致动提供但补偿了流量差(例如，提供致动脉冲和对抗脉冲的阀之间的有效流面积)的空气量，和/或补偿每一侧上的封闭容积以在每一侧上提供类似压力的空气量全部预期是基本上相等的空气量的示例。另外或替代地，使换档致动器在致动方向或相反方向上移动所需的驱动力的差异可以提供不同的空气量，但所述不同的空气量提供每个方向上的类似的驱动力，且因此出于本公开的目的，此类空气量是基本上相等的。
在某些实施方案中，两个分割脉冲中的第一者包括以下量(例如)：由所述两个分割脉冲提供的总空气量的十分之一到四分之一；小于由所述两个分割脉冲提供的总空气量的40％；小于由所述两个分割脉冲提供的总空气量的33％；小于由所述两个分割脉冲提供的总空气量的25％；和/或小于由所述两个分割脉冲提供的总空气量的20％。
第一致动脉冲的第一分割部分和第二分割部分之间的所描述的比率是非限制性示例，并且受益于本公开和当预期特定系统时通常可用的信息的本领域技术人员可以容易确定第一致动脉冲(无论是否提供为两个分割脉冲)和第一对抗脉冲的空气量。在确定第一空气量、第二空气量、分割致动脉冲以及分割的致动脉冲的量的过程中的特定考虑因素包括：用于封闭容积中的每一者的系统的体积(例如，轨道大小、位置、距致动阀的距离等)、空气源的压力、在轨道的致动部分或相反部分上的空气压力产生的动力学(例如，阀流体动力学、系统的温度、命令阀与阀响应之间的延迟时间、换档致动器在每个方向上的摩擦，和/或换档致动器的当前位置)。换档致动器的当前位置可能至少影响在致动器的致动侧或相反侧上的封闭容积的容积、封闭容积中的压力产生的动力学，和/或换档致动器移动的阻力(例如，行进期间的接合止动或其他特征、改变润滑环境，和/或压缩或膨胀换档致动器的每一侧上的改变的空气体积)。将理解，可以容易通过以下操作来提供对这些和其他元素的校正：使用通常执行的类型的基本系统测试；通过建模和/或实验室测试且校准为预定空气量，且/或通过提供反馈回路(例如，轨道位置反馈、空气压力反馈或类似测得的参数)并实时地调整脉冲以确保换档致动器的期望的行为。
如本文描述的空气脉冲应在广义上进行理解。空气脉冲包括在所确定的时间量内提供所确定的空气量、阀的所安排的打开时间、基于反馈的空气量(例如，选定容积中的压力增加量)，和/或将要提供的空气的摩尔数或质量等。可以在单个致动(例如，将阀打开预定时间周期)中提供脉冲，因为组合的多个致动产生：与特定于另一参数(例如，封闭容积的变化容积)的空气脉冲(预定空气量)等效的致动，所述空气脉冲可能包括额外的空气量以维持预定的空气量；和/或致动器的基于反馈的响应以校正系统中的未建模的因素或噪声因素，其中包括来自反馈的其他响应作为空气脉冲。另外或替代地，在本文在(例如)单个脉冲或分割脉冲中将脉冲描述为阀的脉冲宽度调制致动和或随时间提供的空气量的情况下，应理解，可以使用连续调节的阀与成形的轨迹来提供本文描述的行为。举例来说，在使用第一致动脉冲的分割脉冲来使用二态(开/关)的情况下，并且在第一分割部分小于更大的第二分割部分且在所述更大的第二分割部分前面的情况下，实施方案包括由二态阀提供的至少两个不同的脉冲。替代地或另外，本文还预期包括提供类似的随时间的空气特性(例如，低空气速率，在更高的空气速率之前具有或不具有间隙)的单个成形的脉冲作为两个不同的概念脉冲的实施方案，即使在脉冲之间未完全停止空气提供。类似地，第一分割部分可以包括用于在第一选定的时间帧内提供第一分割部分空气量的一定数目的致动，并且第二分割部分可以包括用于在第二选定的时间帧内提供第二分割部分空气量的不同的数目的致动。可以类似地通过此类等效的操作来取代本文描述的任何空气脉冲操作和/或空气量操作，但出于描述清晰起见，所述描述可能描述特定空气脉冲。
在某些实施方案中，在第一致动脉冲之前至少100毫秒(msec)执行第一对抗脉冲。另外或替代地，可以在第一对抗脉冲之前执行第一致动脉冲，且/或可以同时和/或重叠地执行致动脉冲和对抗脉冲。举例来说，在某些实施方案中，可能需要同时不打开两个致动阀(例如，以实现可预测的空气源压力)，并且可以通过交替(以相等或不相等的增量)和重叠的方式执行第一对抗脉冲和第一致动脉冲中的每一者的一部分。在某些实施方案中，可以同时打开一个以上致动阀，并且系统可以包括具有足够的空气输送的空气源，使得可以忽略压力对多个阀打开的影响，且/或系统可以包括补偿对多个阀和变速器入口处、换档轨道系统入口处和/或系统的个别致动阀处的源空气压力的影响。在某些实施方案中，在200毫秒的窗口内执行第一致动脉冲。
参考图63，示例性程序17500包括用于确定即将发生同步器接合的操作17502，以及用于响应于即将发生的同步器接合而提供执行第一对抗脉冲的操作17402。举例来说，操作17502包括基于第一致动脉冲(测得或开环)、致动阀位置和/或致动侧上的换档轨道封闭容积中的压力反馈响应于换档轨道位置值(例如，来自换档轨道位置传感器)、第一致动脉冲有效的时间和/或建模的轨道响应来确定即将发生的同步器接合。在某些实施方案中，例如，对于其中齿轮联接器不具有同步器的换档，操作17502可以是确定齿轮联接器接合而不是同步器接合。所述操作另外对于程序17500的同步或非同步的系统是类似的。在同步器(或齿轮联接器)开始接合之前提供17402第一对抗脉冲允许换档致动器的受控和/或选定的接合速度，从而减少噪声、零件磨损，并且提供更平滑的换档。在某些实施方案中，在提供17402第一对抗脉冲之前，将换档致动器速度从穿越速度砍至50％或更多。在其中在第一致动脉冲之前提供第一对抗脉冲的实施方案中，操作17402可以包括提供第二对抗脉冲以在接合之前减慢换档致动器。在某些实施方案中，通过在接合之前提供对抗脉冲，将换档致动器速度减小至约300毫米/秒，且/或减小至低于600毫米/秒的值。通过致动器的响应性、空气源的压力、以高准确度、精度和时间分辨率检测即将发生的接合的能力，以及本领域技术人员将理解的类似参数来确定速度减小量。选定的速度减小取决于齿轮联接器和/或同步器的材料和要求的公差、所涉及的零件的期望的使用期限、预期的换档频率以及分配给换档事件的时间。因此，受益于本公开和当预期特定系统时通常可用的知识的本领域技术人员可以选择接合之前的期望的换档致动器穿越速度以及特定所需的期望的即将发生的接合减小值，并且根据本文描述的原理来选择适当的传感器或致动器以实现所述期望的换档致动器速度和即将发生的接合减小值。
在某些实施方案中，程序17500还包括用于确定同步器处于未锁止条件的操作17504。在某些实施方案中，在同步器接合且使轴转速联合(“位于块上”)的情况下，时间周期流逝，其中随着齿轮啮合的每一侧上的轴接近相同的转速，换档致动器由于齿轮齿被阻止接合而不动作。当轴接近相同转速时，齿未被锁止(“脱离块”)且换档致动器将动作以接合齿轮。用于确定同步器处于未锁止条件的示例性操作17504包括：确定接合的轴之间的转速差低于未锁止阈值；确定接合的轴之间的转速差处于预定的未锁止范围值之内；确定同步器接合时间值已经流逝(例如，块上的时间流逝)；和/或确定换档致动器位置值指示未锁止条件(例如，具有所施加的压力的换档致动器开始朝向再次接合移动)。
示例性程序17500还包括用于在换档致动器在未锁止之后移动成完全接合之前或之时提供第二对抗脉冲的操作17506。在某些实施方案中，当同步器未被锁止时对换档致动器的抵抗阻力急剧下降，并且可以提供接近完全接合的非期望的转速。在某些实施方案中，例如，于在操作17402中提供致动脉冲和/或对抗脉冲之前提供第一对抗脉冲的情况下，在操作17506中提供的对抗脉冲是第三对抗脉冲。
在某些实施方案中，将致动脉冲和/或对抗脉冲中的任一者提供为脉冲宽度调制(PWM)操作。本文公开的PWM操作应在广义上进行理解，且参考了在多个致动事件中对空气的任何提供以在一定时间周期内提供预定空气量和/或经过调整的空气量，且/或支持系统中的另一参数(例如，换档致动器速度、压力值等)。PWM操作通常指示具有选定的工作循环(例如，致动器在所述周期内的“工作时间”百分比，这可以变化以提供选定的响应)的预定的操作周期，并且在本文预期此类操作是PWM操作。另外或替代地，本文使用的PWM操作包括调整PWM周期，举例来说且非限制，以便支持最小或最大致动器工作时间，其中另外指示的工作循环可能超过所述周期且/或指示低于阀的选定的最小工作时间的阀致动工作时间。另外，虽然PWM类型的操作通常有益于二态致动(例如，开-关致动器阀)，可以类似地通过具有连续能力的致动器(例如，能够提供多个打开值和/或打开值的连续范围的致动器)来提供PWM类型的操作，举例来说且非限制，以便支持系统对添加的空气量的响应的反馈且允许实时地调整预定空气量。在某些实施方案中，PWM类型操作允许二态致动器提供近似连续致动器的致动，但根据本文描述的原理，PWM类型操作可以为提供多个打开值和/或打开值的连续范围的致动器提供益处。
参考图64，程序17600包括用于确定换档致动器位置值的操作17602，和用于响应于换档致动器位置值来修改第一致动脉冲的持续时间的操作17604。操作17604包括响应于换档致动器位置值而改变第二预定空气量和/或来调制第一致动脉冲(例如，经由PWM操作或其他调制机制)。示例性和非限制性换档致动器位置值包括：换档致动器的定量位置描述；换档致动器的定量速度描述；和/或对应于换档致动器的换档状态描述值。示例性和非限制性换档状态描述值包括：空档位置、空档离开位置、同步器接合接近位置；同步位置；同步器未锁止位置；接合位置；和/或脱离位置。在某些实施方案中，确定换档状态描述值包括：利用换档致动器位置值来确定换档状态描述；观察与换档状态相关的一个或多个系统工况；和/或在换档操作期间利用预定的开环正时值来确定换档状态。可以与一个或多个换档状态相关的示例性和非限制性系统工况包括：系统中的一个或多个轴转速；系统中的一个或多个轴转速的变化速率；换档致动器响应(例如，移动速率、位置)；系统中的压力值(例如，换档致动器的致动封闭容积或反向封闭容积上的压力)；系统中的压力值的变化速率；致动器位置(例如，是否提供空气)；和/或源空气压力值。非限制地，可以利用程序17600的操作来执行或修改用于提供第一致动脉冲的操作17404，且/或可以提供为换档程序期间的独立的操作。
示例性程序包括用于将第一致动脉冲提供为成形的空气提供轨迹的操作17404。举例来说且非限制，成形的空气提供轨迹包括随时间具有提供空气所需的形状的空气量，并且致动阀将成形的空气提供轨迹提供为经过调节的阀操作、PWM阀操作、随时间的具有连续能力的阀操作，和/或来自具有多个空气流量率能力以产生空气提供轨迹的阀的操作。在某些实施方案中，第一致动脉冲包括用于打开和关闭二态气动阀的至少一个操作。
参考图65，程序17700包括用于确定至少一个轴转速值、空气供应压力值、至少一个温度值和/或所反映的传动系惯性值的操作17702。示例性程序17700还包括用于响应于至少一个轴转速值、空气供应压力值、至少一个温度值和/或所反映的传动系惯性值而确定预定的第一空气量的操作17704。另外或替代地，示例性程序17700还包括用于响应于至少一个轴转速值、空气供应压力值、至少一个温度值和/或所反映的传动系惯性值而确定预定的第一空气量的正时的操作17706。在某些实施方案中，非限制地，可以利用程序17700来执行或修改用于提供第一对抗脉冲的操作17402。非限制地，程序17700在相关联的齿轮联接器在换档接合期间与齿轮啮合接合之前确定对抗脉冲的适当时间和/或空气量以提供换档致动器的选定的速度减小。在某些实施方案中，将与用于接合的齿轮啮合相关的轴转速用于轴转速，并且操作17704、17706利用所述轴转速来确定预定的第一空气量和所述预定的第一空气量的正时。另外或替代地，操作17704、17706利用温度值来确定预定的第一空气量和所述预定的第一空气量的正时。轴转速会影响达到接合位置的换档致动器速度和/或接合齿轮啮合的期望速度两者，并且因此利用轴转速允许进行补偿以提供期望的接合参数。在某些实施方案中，系统中的温度值影响换档致动器速度，举例来说且非限制，影响摩擦阻力或其他速度影响参数(例如，润滑温度、压力响应和/或滑动零件的不均匀膨胀)，并且温度补偿有助于提供期望的接合参数。温度值可以是至少部分与相关温度相关的任何温度，并且非限制地，可以利用TCM温度、油温度、环境温度和/或螺线管温度来用于温度补偿。在某些实施方案中，在系统中不可使用与齿轮啮合相关的轴转速(例如，对于其中主轴转速不可用的主轴换档)，并且可以利用经过补偿的偏移转速。在一个示例中，主轴转速是不可用的，并且在操作17704、17706中利用与主轴转速相关的输出轴转速，例如，将空气供应压力值用作补偿参数。
在某些实施方案中，操作17704、17706还包括响应于所反映的传动系惯性值而确定预定的第一空气量和/或所述预定的第一空气量的正时。所反映的传动系惯性的示例性和非限制性值包括传动系的所感知的和/或实际的惯性。用于确定所反映的传动系惯性的示例性操作包括：响应于具有已知的扭矩值和观测到的加速率的启动而确定所反映的传动系惯性；和/或从数据链路确定车辆数据(例如，车辆质量、包括后桥比率、驱动轮半径等中的一者或多者的传动系配置)。另外或替代地，可以估计或假设所反映的传动系惯性值，并且观测系统响应以确定所估计或假设的所反映的传动系惯性是较高、较低还是大致等于实际的所反映的传动系惯性值。所反映的传动系惯性值影响期望的换档时间、接合力以及穿过变速器的扭矩传递路径的瞬时行为，并且因此在某些实施方案中可以利用操作17704、17706以提供增加或减小的换档响应时间，和/或齿轮啮合接合时的更高或更低的换档致动器速度。
在某些实施方案中，用于确定第一预定的空气量、第二预定的空气量和/或所述第一预定的空气量的正时的程序17600、17700包括响应于换档致动器位置值而调整第一致动脉冲和/或第一对抗脉冲中的至少一者。在某些实施方案中，所述调整包括中断所述第一致动脉冲和/或所述第一对抗脉冲以使第一封闭容积和第二封闭容积中的压力衰减同步。另外或替代地，所述调整包括中断所述第一致动脉冲和/或所述第一对抗脉冲以协调第一封闭容积和第二封闭容积中的压力衰减。使压力衰减同步应在广义上进行理解，并且至少包括对每个容积中的压力衰减进行计时，使得不使换档致动器脱离齿轮，使得换档致动器在压力衰减期间不向齿轮联接器和/或同步器提供过高的接合力，且/或包括对每个容积中的压力衰减进行计时，使得压力在大致相同的时间(例如，在相隔约1秒内、在相隔约200毫秒内，和/或在约100毫秒内)减小。协调压力衰减应在广义上进行理解，并且至少包括：根据另一容积中的压力衰减来提供每个容积中的压力衰减；协调压力衰减以使得换档致动器在压力衰减期间不脱离齿轮联接器和/或同步器；协调压力衰减以使得来自换档致动器的接合力和/或脱离力保持低于阈值；和/或协调压力衰减以使得换档致动器上的压力差保持低于阈值。
在某些实施方案中，用于修改第一致动脉冲的持续时间的操作17604包括调制第一致动脉冲，且/或还包括响应于换档致动器位置值是换档状态描述值而减少第二预定空气量，且/或响应于换档状态描述值指示换档致动器的同步阶段(例如，在同步器位于块上的情况下)而减小第一致动脉冲。在某些实施方案中，减小第一致动脉冲包括限制在第二封闭容积中积累的空气压力。操作17604进而减小同步器和/或齿轮啮合上的接合力，从而减少零件磨损并且产生更平滑的换档操作。
参考图66，示例性程序17800包括：用于提供第三对抗脉冲的操作17802，所述第三对抗脉冲包括第三封闭容积中的高于环境空气量的第三预定空气量，其中第三封闭容积中的压力对抗第二换档致动器在换档方向上的移动；用于提供第二致动脉冲的操作17804，所述第二致动脉冲包括第四封闭容积中的高于环境空气量的第四预定空气量，其中第四封闭容积中的压力促进第二换档致动器在换档方向上的移动。程序17800还包括用于确定第二换档完成事件的操作17806，以及用于响应于操作17806确定换档完成事件而释放第三封闭容积和第四封闭容积中的压力的操作17808。示例性系统包括控制器17110，所述控制器执行程序17800以使得一个以上致动阀不同时打开，例如，在根据程序17800执行第二换档事件之前根据程序17400、17500、17600、17700来执行第一换档事件，且/或使换档事件交错以使得两个阀不同时打开。可以另外根据程序17500、17600、17700中的任一者和/或任何其他本文公开内容来修改程序17800。另外或替代地，可以同时打开一个以上致动器阀，并且在本文修改操作以补偿压力变化，空气源17202能够提供足够的流量以使得不需要压力补偿，且/或在系统中提供一个以上单独的空气源17202。
参考图67，示例性程序17900包括以下操作：用于将摩擦制动器接合到变速器的中间轴的操作17902；用于跟踪所述摩擦制动器的接合时间的操作17904；用于确定所述摩擦制动器的目标释放时间的操作17906；用于响应于所述接合时间而确定所述摩擦制动器的释放延迟的操作17908；以及用于响应于所述释放延迟和所述目标释放时间而命令释放所述摩擦制动器的操作17910。
在某些实施方案中，摩擦制动器的接合时间提供了摩擦制动器致动器封闭容积17212中的压力的积累。因此，在执行了脱离摩擦制动器的命令(例如，摩擦制动器致动器阀是关闭的)之后在摩擦制动器脱离之前展现出延迟。在某些实施方案中，操作17908包括通过响应于摩擦制动器工作时间而例如利用模型、开环校准或压力衰减的其他测定来确定摩擦制动器致动容积中的压力衰减值，而确定释放延迟。在某些实施方案中，超过饱和值的摩擦制动器工作时间可能会导致工作时间与释放延迟之间的固定关系，并且对于低于饱和值的工作时间值，计算、校准和/或包括工作时间与释放延迟之间的关系作为控制器17110中的预定关系。在某些实施方案中，操作17908包括确定摩擦制动器致动容积中的压力。在某些实施方案中，操作17906包括确定中间轴与接合的轴之间的转速差，并且响应于所述转速差而确定目标释放时间，例如其中利用摩擦制动器以使中间轴转速下降到接近接合的轴的转速以便提供更快速、更平滑和/或更安静的换档事件。示例性和非限制性接合的轴包括输出轴、主轴和/或输入轴。在某些实施方案中，操作17906包括确定集总的传动系刚度值，并且进一步响应于所述集总的传动系刚度值而确定目标释放时间。非限制地，所述集总的传动系刚度值包括传动系的动态扭转响应，并且影响系统的动态响应(例如，系统将加速或减慢的快慢)和/或针对换档接合强加的期望的转速差。因此，在摩擦制动器释放中包括传动系刚度允许对接合时的转速差的更好的控制和/或更快速、更平滑和/或更安静的换档。在某些实施方案中，包括接合的目标齿轮比率来确定集总的传动系刚度值。在某些实施方案中，操作17906包括进一步响应于目标齿轮比率值来确定目标释放时间，而不是在集总的传动系刚度值中包括目标齿轮比率值，例如，其中与目标齿轮比率独立地确定所述集总的传动系刚度值，并且包括所述目标齿轮比率会补偿不具有所述目标齿轮比率的集总的传动系刚度值。在某些实施方案中，操作17906包括确定摩擦制动器脱离动态值，并且进一步响应于摩擦制动器脱离动态值而确定目标释放时间。摩擦制动器脱离动态值的示例性和非限制性方面包括脱离摩擦制动器的回位弹簧的摩擦制动器响应(包括其磨损或劣化)，对温度的补偿影响摩擦制动器脱离且/或温度影响换档致动器速度和/或轴转速(例如，冷温度中的较慢响应的部分可以实现摩擦制动器在换档期间的较短接合，从而限制对摩擦制动器的不必要的利用以及效率上的对应损失和较慢的换档)。在某些实施方案中，操作17906包括确定车辆速度效应，并且进一步响应于所述车辆速度效应而确定目标释放时间。示例性和非限制性车辆速度效应包括当前车辆速度、齿轮接合时间时的所估计的车辆速度、车辆加速率，和/或车辆减速率。举例来说且非限制，加速或减速环境中的车辆可能会导致变化的轴转速，从而导致相对于原本针对当前工况计划的标称换档不同的中间轴的目标转速，并且示例性控制器17110通过根据换档接合时间时的转速目标来对准中间轴转速而作出响应，从而产生摩擦制动器在换档期间的更大的或更小的接合。
参考图68，包括图68的示例中的控制器17110的示例性设备18000包括反冲指示电路18002，所述反冲指示电路识别第一齿轮啮合时的即将发生的反冲交叉事件18006。设备18000还包括用于响应于反冲交叉事件18006而减少由所述第一齿轮啮合经历的接合力的构件。
在下文描述用于响应于反冲交叉事件18006而减少由所述第一齿轮啮合经历的接合力的构件的某些非限制性示例。用于减少由所述第一齿轮啮合经历的接合力的示例性构件还包括控制器17110，所述控制器例如通过响应于即将发生的反冲交叉事件18006而命令换档致动器移动同步器和/或齿轮联接器以脱离第一齿轮啮合而在所述反冲交叉事件的至少一部分期间脱离所述第一齿轮啮合。在某些实施方案中，控制器17110将预载的空气量提供到致动器以将换档致动器定位到空档位置。换档致动器可以将同步器和/或齿轮联接器移动到空档位置，且/或可以将所述同步器和/或齿轮联接器锁定于齿轮啮合，直到发生反冲交叉事件为止，因此，在反冲交叉的零扭矩部分期间，预载的换档致动器将使同步器和/或齿轮联接器滑离齿轮，从而防止反冲交叉期间的反弹、振荡和/或其他不合意的行为。因此，进而在反冲事件的至少一部分期间脱离第一齿轮啮合。另外或替代地，控制器17110提供命令以在反冲交叉事件的至少一部分期间脱离离合器，且/或使离合器在反冲交叉事件的至少一部分期间滑移(例如，将离合器接合扭矩一直减小到离合器不被锁定为止)。离合器的脱离和/或滑移缓解了反冲事件期间经历的扭转力，从而允许齿轮啮合安置在反冲的另一侧上(例如，从驱动侧到不工作齿侧的接合，或从不工作齿侧到驱动侧的接合)，而不经历不利于变速器100的平滑操作的后果、驾驶员或操作者造成的明显的影响，且/或缓解这些情况。
示例性设备18000包括反冲指示电路18002，所述反冲指示电路通过确定在第二齿轮啮合时发生的换档可能会诱发第一齿轮啮合时的反冲交叉事件而识别即将发生的反冲交叉事件18006。举例来说，在恰好是前进档齿轮的换档中(例如，在输入轴，或“分离器”换档处)，其中向后齿轮在所述换档之后将保持在相同的接合，反冲交叉事件可能会在某些工况下发生在所述向后齿轮处，可以根据向后齿轮啮合的当前侧(例如，不工作齿侧或驱动侧)、车辆速度和加速度和/或输入轴、中间轴和/或原动机的转速来预测所述工况。示例性反冲指示电路18002响应于第二齿轮啮合(示例中的向前齿轮啮合)时的换档而确定第一齿轮啮合(示例中的向后)的即将发生的反冲交叉事件18006。示例性设备18000还包括用于减少由第一齿轮啮合经历的接合力的构件。用于减少由第一齿轮啮合经历的接合力的示例性和非限制性构件包括在换档的至少一部分期间脱离第一齿轮啮合，例如，第一齿轮啮合预载电路18004提供脱离脉冲命令18008，其中响应于脱离脉冲命令18008的换档致动器在所述换档的至少一部分期间脱离第一齿轮啮合。示例性脱离脉冲命令包括第五封闭容积中的高于环境空气量的第五预定空气量，并且其中第五封闭容积中的压力促进换档致动器在脱离方向上的移动。在某些实施方案中，脱离脉冲命令18008还包括第六封闭容积中的高于环境空气量的第六预定空气量，其中第六封闭容积中的压力对抗换档致动器在脱离方向上的移动。在示例中，第五封闭容积和第六封闭容积是包括换档致动器的一部分的气动活塞的每一侧上的容积，并且其中第一齿轮啮合预载电路18004确定第五预定空气量和第六预定空气量，使得响应于接合力的释放而促使换档致动器进入空档位置。在一个示例中，在反冲交叉事件期间释放接合力，从而消除或减小振荡、噪声以及在接合第一齿轮啮合的情况下的反冲交叉事件的其他负面影响。在某些实施方案中，确定即将发生的反冲交叉事件18006的时间响应、提供脱离脉冲命令18008和/或提供第五预定的空气量和/或第六预定的空气量的阀致动器的响应导致在第一反冲交叉事件之后(例如，在第一反冲交叉之后的“反弹”上)在后续的反冲交叉事件中的第一齿轮啮合的脱离。甚至在第一反冲交叉事件之后发生所述脱离的情况下，会减小振荡、噪声和反冲交叉的其他负面后果。
一种示例性设备18000包括所述反冲指示电路18002，所述反冲指示电路进一步通过执行(例如)以下至少一个操作来识别即将发生的反冲交叉事件18006：确定变速器中的第一齿轮啮合的即将发生的旋转方向是与所述第一齿轮啮合的所确立的旋转方向相反的旋转方向；确定包括所述第一齿轮啮合的一侧上的齿轮的第一轴与包括所述第一齿轮啮合的相对侧上的齿轮的第二轴之间的速度变化可能会诱发反冲交叉事件；确定在第二齿轮啮合时发生的换档可能会在所述第一齿轮啮合时诱发所述反冲交叉事件；确定变速器输入扭矩值处于即将发生的过零事件；和/或确定车辆工况可能会诱发所述反冲交叉事件。
参考图69，示意性地描绘示例性系统18100以说明系统18100的某些方面的相互作用。系统18100包括提供发动扭矩的原动机17102和/或与所述原动机相互作用。系统18100还包括将发动扭矩操作性地联接到驱动轮17108的扭矩传递路径18102。在示例性系统18100中的扭矩传递路径18102描绘了简化的扭矩传递路径18102的某些方面。示例性扭矩传递路径18102包括使原动机17102与扭矩传递路径18102的输入轴204选择性地解除联接的离合器106，其中输入轴204操作地处于离合器106的下游。扭矩传递路径18102还包括第一齿轮啮合18106和第二齿轮啮合18108，其中每个齿轮啮合18106、18108包括接合位置和空档位置，并且其中处于接合位置的两个齿轮啮合都将输入轴204联接到驱动轮17108，并且其中处于空档位置的任一齿轮啮合18106、18108使输入轴204与驱动轮17108解除联接。在示例性系统18100中描绘的联接是通过中间轴902以及集总的主轴/输出轴组件18104。然而，本文预期其他扭矩传递路径，并且系统18100不限于界定扭矩传递路径18102的特定组件。系统18100包括在接合位置与空档位置之间选择性地操作第一齿轮啮合18106的第一换档致动器(未示出)，以及在接合位置与空档位置之间选择性地操作第二齿轮啮合18108的第二换档致动器(未示出)。应理解，可以存在额外的换档致动器，例如，其中可以由一个以上换档致动器接近齿轮啮合18106、18108。所述系统还包括控制器17110，所述控制器执行某些操作以确保在驱动轮17108处不会经历意外的车辆运动。在参考图70的描述中陈述控制器17110的操作的更详细的描述。第一齿轮啮合和第二齿轮啮合可以是系统18100中的任何齿轮啮合，其中，当意图使两个齿轮啮合脱离并且成功地脱离所述齿轮啮合中的至少一者时，阻止了从原动机17102到驱动轮17108的扭矩传递。在一个示例中，即使在意图进行脱离的情况下不经意地接合了所述齿轮啮合中的一者(例如，其中所述齿轮啮合中的一者具有出故障的位置传感器，所述出故障的位置传感器在实际上接合齿轮啮合时错误地报告脱离了所述齿轮啮合)，也阻止从原动机17102到驱动轮17108的扭矩传递。在某些实施方案中，第一齿轮啮合和/或第二齿轮啮合可以包括一个以上齿轮啮合，例如，所述第一齿轮啮合或所述第二齿轮啮合可以包括：输入轴与中间轴之间的所有齿轮啮合(分离器齿轮)、中间轴与主轴之间的所有齿轮啮合(主机箱齿轮)，或主轴与输出轴之间的所有齿轮啮合(变速齿轮)。在某些实施方案中，这些中的第一者是第一齿轮啮合，并且这些中的第二者是第二齿轮啮合。
参考图70，一种系统18200包括控制器17110，所述控制器具有解译至少一个车辆工况18206的车辆状态电路18202、响应于车辆工况指示未期望车辆运动而将第一空档命令18208提供给第一换档致动器且将第二空档命令18210提供给第二换档致动器的空档强制执行电路18204。示例性和非限制性车辆工况18206包括：发动机转动起动状态值、齿轮选择值、车辆怠速状态值和/或离合器校准状态值。举例来说，在发动机转动起动和/或特定齿轮选择值(例如，空档或泊车)期间，车辆操作指南和/或规章可能指示不需要和/或不允许车辆移动，和/或将原动机扭矩转移到驱动轮。在某些实施方案中，车辆怠速条件可能指示不需要和/或不允许车辆移动。在某些实施方案中，例如在离合器校准事件期间，为了确定离合器扭矩以定位参数(参考图71和参考的描述)，变速器100可以执行其中不需要和/或不允许车辆移动的操纵。在某些实施方案中，车辆状态电路18202进一步例如根据数据链路状态命令、车辆的工况和/或一个或多个参数值(车辆速度、制动踏板位置、制动踏板压力、油门位置或扭矩请求、与移动不一致的车辆状态的接合(例如，引擎盖开关、PTO装置)等)而将车辆工况18206确定为车辆停止条件，并且其中空档强制执行电路18204进一步响应于所述车辆停止条件而提供第一空档命令18208和第二空档命令18210。提供第一空档命令18208和第二空档命令18210以及换档致动器执行变速器100中的两个单独的空档位置的响应防止了变速器100中的单点故障(例如，轨道位置传感器或被卡住的换档致动器)允许意外的车辆运动。
示例性系统18200包括控制器17110，所述控制器进一步具有换档轨道致动器诊断电路18212，所述换档轨道致动器诊断电路响应于车辆速度值18214而诊断至少一个换档轨道位置传感器(未示出)的适当操作。车辆状态电路18202进一步解译至少一个故障条件18218，并且响应于所述至少一个故障条件18218而提供车辆停止距离缓解值18216。示例性和非限制性故障条件18218包括任务停用故障，其中变速器100和/或车辆系统的正常操作受到妨碍，例如但不限于使一个或多个齿轮换档的能力的损失、去往主要控制器的电力的损失(其中辅助控制器能够操作离合器)、与车辆系统和/或发动机的数据链路或通信的损失，或其中对离合器106的控制得到维持但失去了其他控制的其他灾难性故障。控制器17110还包括离合器超驰电路18220，所述离合器超驰电路响应于车辆停止距离缓解值18216而提供强制性离合器接合命令18222。车辆停止距离缓解值18216包括(不限于)以下指示：将要执行离合器的操作以缓解由于故障条件18218而引起的增加的车辆停止距离。示例性离合器超驰电路18220进一步响应于车辆停止距离缓解值18216且进一步响应于至少一个值而提供强制性离合器接合命令18222，所述至少一个值例如为：表示发动扭矩的发动扭矩值、表示原动机的转速的发动机转速值、表示油门踏板位置的油门位置值、表示行车制动器位置的位置的行车制动器位置值、表示驱动轮的转速的车辆速度值，和/或行车制动器诊断值。在某些实施方案中，当车辆速度、发动扭矩、油门位置、行车制动器位置和/或车辆速度使得通过接合离合器而不增加停止距离时，强制性离合器接合命令18222提供离合器的接合。举例来说，在其中发动机制动或其他操作将能够在离合器接合期间减小转速的条件下，强制性离合器接合命令18222提供离合器接合。当条件改变以使得离合器接合可以增加停止距离时，例如当发动机怠速调节器提供了克服其他停止力的发动扭矩和/或行车制动器不考虑其他停止力时，强制性离合器接合命令18222指示打开离合器。在某些实施方案中，行车制动器可以处于故障条件(例如，行车制动器诊断值指示行车制动器位置是未知的)，并且因此可以相应地调整行车制动器逻辑，例如当行车制动器出故障时可以忽视行车制动器位置，且/或根据车辆操作指南、车辆和/或发动机的设定和/或适用的规章，出故障的行车制动器可以是故障条件18218。
参考图71，示例性系统18300包括：离合器106，所述离合器使原动机17102与变速器100的输入轴204选择性地解除联接；渐进式致动器1002，所述渐进式致动器操作地联接到离合器106，其中渐进式致动器1002的位置对应于离合器106的位置。系统18300还包括控制器17110，所述控制器提供渐进式致动器(和离合器)的位置与离合器扭矩值(例如，离合器的接合扭矩)之间的关系。在图72和参考图72的公开内容中提供了控制器17110的操作的更详细的描述。
参考图72，一种设备18400包括控制器17110，所述控制器包括：离合器表征电路18402，所述离合器表征电路解译离合器扭矩分布18410，离合器扭矩分布18410提供离合器的位置与离合器扭矩值之间的关系(例如，离合器的接合扭矩响应于离合器的位置和/或渐进式致动器的位置)。设备18400还包括离合器控制电路18404，所述离合器控制电路响应于离合器扭矩参考值18412和离合器扭矩分布18410而命令渐进式致动器的位置。举例来说，控制器17110中的算法将离合器扭矩请求作为离合器扭矩参考值18412提供给离合器控制电路18404。离合器表征电路18402进一步解译渐进式致动器的位置18414和所指示的离合器扭矩18434，并且响应于渐进式致动器的位置18414和所指示的离合器扭矩18434而更新离合器扭矩分布18410。
示例性设备18400包括离合器扭矩分布18410，所述离合器扭矩分布包括第一离合器接合位置值18416，并且其中离合器控制电路18404进一步将第一离合器接合位置值18416用作最大零扭矩位置18420。举例来说，响应于接收到零离合器扭矩参考值18412，且/或响应于接收到“离合器脱离”命令，离合器控制电路18404将离合器致动器定位在低于由最大零扭矩18420指示的位置的位置。示例性离合器表征电路18402进一步通过执行离合器第一接合位置测试18424来解译离合器扭矩分布18410。
示例性设备18400包括离合器扭矩分布18410，所述离合器扭矩分布包括第二离合器接合位置值18418，并且其中离合器控制电路18404进一步将第二离合器接合位置值18418用作最小有效扭矩位置18422。举例来说，响应于接收到非零离合器扭矩参考值18412，且/或响应于接收到“离合器接合”命令，离合器控制电路18404将离合器致动器定位在等于或大于由最小有效扭矩18422指示的位置的位置。示例性离合器表征电路18402进一步通过执行离合器第二接合位置测试18426来解译离合器扭矩分布18410。
参考图73，用于执行离合器第一接合位置测试18424的示例性程序18500包括用于确定输入轴转速是零的操作18502，并且如果输入轴转速不是零，那么包括用于使输入轴转速为零的操作18504。程序18500还包括用于将离合器定位在第一接合位置值18416的操作18506(例如，由离合器控制电路18404执行)，以及操作18508，所述操作用于将输入轴转速18428的加速度与输入轴转速的第一预期的加速度值18430进行比较以确定在测试中利用的选定的第一离合器接合位置值18416是否与最大零扭矩值18420一致，例如，是否取得预期的扭矩响应，或扭矩响应是更大(在后续测试中减小位置值18416)还是更低(在后续测试中增加位置值18416)。所利用的初始的第一离合器接合位置值18416可以是所校准的值、预期的值、根据离合器磨损值18440而调整的值、当前利用的第一离合器接合位置值18416、当前利用的最大零扭矩值18420，和/或根据程序18500的最近的成功完成而选择的值。在某些实施方案中，程序18500包括用于将离合器第一接合测试重复一定次数(例如，2次、3次、高达10次，和/或在分配给执行的时间内尽可能多的次数)的操作18510。示例性和非限制性示例包括在转动起动事件期间、怠速事件期间和/或车辆启动事件期间执行所述测试。程序18500还包括用于处理第一离合器接合位置值18416以提供最大零扭矩值18420的操作18512。示例性和非限制性操作18512包括使用位置值18416的最多可重复的值、若干位置值18416的平均值、最可靠的位置值18416(例如，测试条件在所述测试期间是清洁的)，和/或在由经更新的位置值18416指示的方向上递增或递减前一最大零扭矩值18420(例如，出于控制或合理性目的而限制最大零扭矩值18420的变化速率)。在某些实施方案中，设备18400包括摩擦制动器控制电路18406，所述摩擦制动器控制电路响应于来自离合器表征电路18402的命令以支持程序18500的操作，例如用于停止输入轴的操作18504。在某些实施方案中，离合器控制电路18404响应于来自离合器表征电路18402的命令以在程序18500的操作期间控制离合器致动器位置18414。
参考图74，用于执行离合器第二接合位置测试18426的示例性程序18600包括用于确定输入轴转速是零的操作18602，并且如果输入轴转速不是零，那么包括用于使输入轴转速为零的操作18604。程序18600还包括用于将离合器定位在第二接合位置值18418的操作18606(例如，由离合器控制电路18404执行)，以及操作18608，所述操作用于将输入轴转速18428的加速度与输入轴转速的第二预期的加速度值18432进行比较以确定在测试中利用的选定的第二离合器接合位置值18418是否与最小有效扭矩值18422一致，例如，是否取得预期的扭矩响应，或扭矩响应是更大(在后续测试中减小位置值18418)还是更低(在后续测试中增加位置值18418)。所利用的初始的第二离合器接合位置值18418可以是所校准的值、预期的值、根据离合器磨损值18440而调整的值、当前利用的第二离合器接合位置值18418、当前利用的最小有效扭矩值18422，和/或根据程序18600的最近的成功完成而选择的值。在某些实施方案中，程序18600包括用于将离合器第二接合测试重复一定次数(例如，2次、3次、高达10次，和/或在分配给执行的时间内尽可能多的次数)的操作18610。示例性和非限制性示例包括在转动起动事件期间、怠速事件期间和/或车辆启动事件期间执行所述测试。程序18600还包括用于处理第二离合器接合位置值18418以提供最小有效扭矩值18422的操作18612。示例性和非限制性操作18612包括使用位置值18418的最多可重复的值、若干位置值18418的平均值、最可靠的位置值18418(例如，测试条件在所述测试期间是清洁的)，和/或在由经更新的位置值18418指示的方向上递增或递减前一最小有效扭矩值18422(例如，出于控制或合理性目的而限制最小有效扭矩值18422的变化速率)。在某些实施方案中，设备18400包括摩擦制动器控制电路18406，所述摩擦制动器控制电路响应于来自离合器表征电路18402的命令以支持程序18600的操作，例如用于使输入轴停止的操作18604。在某些实施方案中，离合器控制电路18404响应于来自离合器表征电路18402的命令以在程序18600的操作期间控制离合器致动器位置18414。
参考图75，图解18700描绘了示例性离合器扭矩分布18410和示例性经更新的离合器扭矩分布18410a。在图解18700中，描绘了第一最大零扭矩值18420(在示例中被界定为对应于最大零扭矩18702的离合器位置18420)，和第一最小有效扭矩值18422(在示例中被界定为对应于最小有效扭矩18704的离合器位置18422)。在图解18700中，第一最大零扭矩值18420、第一最小有效扭矩值18422和对应的离合器扭矩分布18410表示第一时间点处的离合器扭矩分布18410。在示例中的离合器扭矩分布18410是多个扭矩-位置点的2-D查找表，其中在点之间使用线性内插。然而，离合器扭矩分布18410可以包括点的任何表示和/或数目，包括关联方程等。在第一最大零扭矩值18420与第一最小有效扭矩值18422之间，将离合器扭矩分布18410描绘成在所述位置值之间线性地内插。然而，可以替代地使第一最大零扭矩值18420与第一最小有效扭矩值18422之间的扭矩相关性处于第一最大零扭矩值18420和第一最小有效扭矩值18422中的非此即彼，例如，以便确保正扭矩请求利用大于第一最小有效扭矩值18422的值，以便确保低或零扭矩请求利用低于最大零扭矩值18420的值，或出于任何其他考虑因素。图解18700进一步描绘最大离合器扭矩值18706，例如，离合器的最大可能的扭矩、在可取得的情况下视离合器恰当地起作用的扭矩值，和/或包括给定的离合器扭矩分布18410、18410a的最大值的扭矩值。
图解18700还包括例如在程序18500中在第二时间点处确定的第二最大零扭矩值18420a，以及例如在程序18600中在第二时间点处确定的第二最小零扭矩值18422a。在示例18700中，出于说明的目的，应注意，最小零扭矩值18422没有最大零扭矩值18420的移位18712那么大地移位18714。在图解18700中，高于第二最小有效扭矩值18422a的第二离合器扭矩分布18410a移位了等于移位18714的量，例如较高的扭矩接合点已经在位置空间中移位了最小有效扭矩值中的移位18714的距离，并且较高的扭矩接合点中的曲线的形状已经保持恒定。在某些实施方案中，在可以得到与较高的接合点的离合器位置和扭矩相关的信息的情况下，离合器扭矩分布18410中的变化可能会更复杂，且/或通过此类信息来告知。在某些实施方案中，较高的接合点处的离合器扭矩分布18410的形状可以通过离合器磨损值18440进行告知和更新，且/或由根据车辆工况和提供那些高扭矩离合器接合位置的所指示的离合器扭矩18434的预期行为而呈现的高扭矩离合器接合机会进行告知和更新。
在某些实施方案中，离合器表征电路18402进一步响应于第一接合位置值18416和第二接合位置值18418中的至少一者以大于离合器磨穿速率值18442的速率改变而确定离合器在磨穿模式18438下操作，且/或离合器磨损电路18408确定离合器磨损值18440，并且其中离合器磨损值18440超过磨穿阈值。示例性离合器磨损电路18408响应于离合器操作值18436，例如离合器温度值、离合器动力吞吐量值和/或离合器滑移条件，而确定离合器磨损值18440。在某些实施方案中，离合器磨损电路18408响应于离合器温度、离合器动力吞吐量和/或离合器滑移条件而递增磨损计数器。在某些实施方案中，离合器动力和滑移条件展现对离合器磨损的第一响应和因此低于高磨损温度线的第一磨损斜率，并且展现对离合器磨损的第二响应和因此处于或高于所述高磨损温度线的第二磨损斜率(高于所述第一斜率)。所述高磨损温度线取决于离合器的材料，并且可以在给出具有已知类型的离合器配置的情况下使用通常对预期的系统执行的类型的简单的磨损测试来确定。
参考图76，用于确定离合器磨损的示例性程序18800包括用于确定离合器温度值、离合器动力吞吐量值和离合器滑移条件的操作18802。程序18800还包括用于累加响应于离合器温度值、离合器动力吞吐量值和离合器滑移条件而确定的离合器磨损指数的操作18804。在某些实施方案中，离合器磨损指数与离合器动力吞吐量线性地累加、与离合器滑移条件线性地累加(例如，与滑移速率成比例)且/或与零滑移以零或所界定的低累加速率累加，并且与温度非线性地累加，包括与温度的非线性函数，和/或低于高磨损温度值的第一线性函数和高于高磨损温度线的第二较高斜率的线性函数。离合器温度值可以是感测到的温度值(例如，光学温度传感器，或在本领域中已知的任何其他温度测定)，和/或可以是建模的温度和/或基于虚拟传感器的温度。
示例性程序18800还包括用于响应于离合器磨损指数而提供离合器诊断值的操作18806。示例性和非限制性离合器磨损值包括：提供离合器磨损故障值(例如，出故障、通过、磨损、可疑等)；递增离合器磨损故障值(例如，响应于磨损指数而递增故障计数器，且/或当故障计数器超过阈值时触发故障)；将离合器诊断值传送到数据链路(例如，将磨损指示符提供给车队或维修人员，将磨损指示符提供给系统的另一方面以供考虑(例如，发动机、车辆、路由管理装置等))；和/或将离合器诊断值提供给维修工具可以访问的非瞬时存储器位置。离合器磨损诊断值可以点亮仪表盘灯或提供其他通知，或者可以保持在控制器17110上有效，以在请求之后或在故障快照中可以访问。在某些实施方案中，程序18800包括用于将离合器磨损指数和/或离合器磨损值18440提供给离合器表征电路18402且用于确定离合器扭矩分布18410的操作18808。
参考图71，示例性系统18300包括：离合器106，所述离合器使原动机17102与变速器的输入轴204选择性地解除联接；渐进式致动器1002，所述渐进式致动器操作地联接到离合器，其中渐进式致动器1002的位置对应于离合器106的位置；以及用于提供离合器的一致的锁定时间的构件。离合器的锁定时间包括开始于离合器扭矩请求时间18908且结束于离合器锁定事件18910的时间。
在下文描述用于提供离合器的一致的锁定时间18912的构件的某些非限制性示例。参考图77，设备18900包括具有离合器控制电路18404的控制器17110，其中离合器控制电路18404响应于离合器扭矩参考值18412和离合器扭矩分布18410而命令渐进式致动器的位置18414以实现离合器的一致的锁定时间18912。在某些实施方案中，渐进式致动器包括线性离合器致动器，和/或具有接近零的死区空气容积的气动致动器。
用于提供离合器的一致的锁定时间18912的示例性设备18900还包括具有启动表征电路18902的控制器17110，其中启动表征电路18902解译至少一个启动参数18904，所述至少一个启动参数例如是：车辆等级值、车辆质量值，和/或传动系配置值。示例性和非限制性传动系配置值包括目标接合齿轮描述、所反映的传动系惯性值，和/或车辆速度值。示例性设备18900还包括离合器控制电路18404，所述离合器控制电路进一步响应于至少一个启动参数18904而命令渐进式致动器的位置18414以实现离合器的一致的锁定时间18912。在某些实施方案中，离合器控制电路进一步18404响应于离合器滑移反馈值18906而命令渐进式致动器的位置18414。一种示例性系统还包括离合器扭矩请求时间18908，所述离合器扭矩请求时间包括至少一个请求条件，所述至少一个请求条件例如是：行车制动踏板释放事件、行车制动踏板减小事件、齿轮接合请求事件，和/或原动机扭矩增加事件。在某些实施方案中，根据到离合器锁定事件18910的离合器扭矩请求时间18908来测量离合器锁定时间18912。在某些实施方案中，离合器锁定事件18910包括离合器滑移值18906低于离合器锁定滑移阈值18914。
在某些实施方案中，控制器17110包括离合器控制电路18404，所述离合器控制电路进一步提供命令渐进式致动器的位置18414以使离合器滑移反馈值18906维持在滑移低阈值与滑移高阈值之间。在某些实施方案中，滑移低阈值和滑移高阈值是离合器滑移的变化速率，使得在受控的变化速率内减小离合器滑移以提供到锁定的平滑转变。在某些实施方案中，以一定速率减小离合器滑移的变化速率，从而实现离合器的一致的锁定时间18912。在某些实施方案中，例如通过对输入轴转速值(在某些实施方案中用于确定离合器滑移反馈值18906)应用滤波器来补偿由输入轴振荡引发的离合器滑移的变化速率的变化，所述滤波器从输入轴转速中移除振荡频率分量。一种示例性滤波器包括处于选定的频率范围的陷波滤波器，可以根据输入轴的已知特性来确定所述选定的频率范围，且/或通过对输入轴转速进行频率分析以确定振荡影响哪些频率来确定所述选定的频率范围。在某些实施方案中，离合器控制电路还包括对误差值的增强的响应，所述误差值例如是离合器滑移值的变化速率与目标变化速率之间的差，且/或在滑移低阈值和/或滑移高阈值之外。在某些实施方案中，增强的响应可以包括对响应于误差值而命令的离合器扭矩的比例控制和/或增益安排。
参考图78，用于确定车辆质量值的示例性程序19000包括用于解译发动扭矩值、车辆等级值和车辆加速度值的操作19002。程序19000还包括用于确定以下三个相关性的操作19004：发动扭矩值与车辆等级值之间的第一相关性；发动扭矩值与车辆加速度值之间的第二相关性；以及车辆等级值与车辆加速度值之间的第三相关性。程序19000还包括用于响应于所述三个相关性而调适所估计的车辆质量值、所估计的车辆空气阻力值和所估计的车辆实际惯性值的操作19006。在某些实施方案中，车辆质量值是车辆质量(例如，当前质量，因为在某些实施方案中，程序19000响应于当前车辆质量)的估计，并且车辆实际惯性值是动力传动系统(例如，发动机、变速器和/或传动系组件)的惯性的描述，并且可以包括使传动系达到转速的扭矩输入、起动惯性和/或加速惯性(例如，响应于传动系的加速或减速的对加速度的影响)。在某些实施方案中，车辆阻力值包括空气阻力内部摩擦滚动阻力。在某些实施方案中，使用集总的值来估计车辆质量值、所估计的车辆空气阻力值和车辆实际惯性值。在某些实施方案中，利用初始估计，并且调适操作19006包括利用观测到的当前(或最近存储的历史)车辆条件(加速度、速度，以及穿越坡度的影响)以识别净力和预期的加速度(例如，根据F＝MA)，并且通过配合观测到的当前的车辆条件的方式来递增车辆质量值、车辆阻力值和车辆实际惯性值。程序19000还包括用于确定调适一致性值且响应于所述调适一致性值而调整调适19006的调适速率的操作19010，以及用于迭代地执行前面的操作(19002、19004、19006、19010、19014)以提供经更新的所估计的车辆质量值的操作19008。可以结合所估计的车辆质量值来更新其他估计，例如车辆实际惯性值和/或所估计的车辆空气阻力值。在某些实施方案中，调适19006包括在其中可以隔离参数的工况下进行调适，例如在车辆启动时、在平坡度上加速或减速时，且/或在坡度上稳定爬升或滑行时。然而，可以在任何车辆工况下执行调适19006。
在某些实施方案中，程序19000还包括调适19006响应于操作19004确定所述第一相关性、所述第二相关性和所述第三相关性具有意外的相关性配置而减慢和/或停止对所估计的值的调适。示例性意外的相关性包括第一相关性和/或第二相关性的负相关性，和/或第三相关性的正相关性。举例来说，预期扭矩与坡度之间的关系是正的和线性的，预期扭矩与加速度之间的关系是正的和线性的，并且预期坡度与加速度之间的关系是负的和线性的。示例性操作19006包括通过响应于操作19004确定所述第一相关性、所述第二相关性和所述第三相关性具有预期的相关性配置而增加或继续调适所估计的值来进行调适。举例来说，在相关性继续具有预期的关系的情况下，预期所述调适将集中于车辆质量值、车辆阻力值和车辆实际惯性值的正确估计，并且继续所述调适或增加步长大小。在相关性不具有预期的关系的情况下，不预期所述调适将集中于车辆质量值、车辆阻力值和车辆实际惯性值的正确估计，并且停止所述调适或减小步长大小。
程序19000还包括用于响应于所述估计单调地变化和/或保持于一致的值而调整操作19006中的调适速率的操作19010。举例来说，在调适操作19006继续在同一方向上移动至少一个估计的情况下，通过其他估计也继续在同一方向上移动和/或保持恒定，预期调适19006将正确地移动，并且离正确的估计更远。在调适19006在一个或多个估计的方向上经历变化的情况下，预期所述调适将接近正确的收敛值。在某些实施方案中，调适19006进一步响应于相关性的线性，并且除了相关性的正负号(例如，对于扭矩-坡度和扭矩-加速度为正，并且对于坡度-加速度为负)之外，预期所述相关性的所述线性是所述估计成功地收敛于正确值的可能性的量度。因此，在相关性是线性的情况下，操作19006增加或保持步长大小，并且在一个或多个相关性是非线性的情况下，操作19006减小步长大小且/或停止调适19006，直到恢复线性为止。在某些实施方案中，响应于估计的变化方向是大于阈值变化值的变化而执行用于调整调适速率的操作19010。在某些实施方案中，程序19000包括用于响应于性能违背相关性的预期和估计变化的一致性而实施调适步长大小变化的操作19014。示例性程序19000包括用于将估计(至少包括车辆质量估计)提供给控制器17110的其他方面的操作19016。在某些实施方案中，程序19000无限期地继续下去，以保持响应于车辆质量的变化。在某些实施方案中，程序19000包括提供估计19016且迭代操作19002、19004、19006、19010、19014。在某些实施方案中，程序19000在收敛之后停止，且/或在收敛之后的给定操作循环(例如，行程或驾驶循环)内停止，并且在下一个操作循环期间再次执行所述程序。
参考图79，示例性程序19100包括用于确定与控制倒档齿轮的换档致动器相对应的换档轨道位置传感器出故障的操作19102。程序19100还包括用于确定齿轮选择是有效请求且/或需要换档致动器的操作并且响应于所述齿轮选择和出故障的换档轨道位置传感器而依序执行以下操作的操作19104：操作19106，所述操作用于命令换档致动器到达空档位置；操作19108，所述操作用于通过命令第二换档致动器接合第二齿轮而确认空档位置，其中除非所述换档致动器处于空档位置，否则所述第二换档致动器不能够接合所述第二齿轮；以及操作19108，所述操作确认所述第二换档致动器已经接合第二齿轮；以及操作19110，所述操作用于响应于所述齿轮选择而命令换档致动器进入齿轮位置。在某些实施方案中，程序19100包括每当利用控制倒档齿轮的换档致动器时执行操作19104、19106、19108、19110。
示例性程序19100包括用于通过确定换档轨道位置传感器在范围之外出故障而确定换档轨道位置传感器出故障的操作19102。在某些实施方案中，可以容易根据传感器的电气特性来检测在范围之外出故障的传感器，例如，在传感器短接接地、短接到高电压和/或提供电压值、A/D位计数，或在传感器的可接受值的范围之外的其他值的情况下。
在某些实施方案中，参考图80，用于确定换档轨道位置传感器出故障的操作19102包括确定换档轨道位置传感器在范围之内出故障，例如在传感器提供有效值但所述值显得不与换档致动器的位置匹配的情况下。操作19102包括用于命令换档致动器到达空档位置的操作19202、用于命令换档致动器到达接合位置的操作1904；以及用于确定传感器是否检测到换档致动器接合位置的操作19206。响应于操作1906未检测到换档致动器接合位置，操作19102包括用于命令换档致动器到达空档位置的操作19208；用于命令第二换档致动器接合第二齿轮的操作19210，其中除非换档致动器处于空档位置，否则所述第二换档致动器不能够接合第二齿轮；以及用于确认第二换档致动器已经接合第二齿轮的操作19212。操作19102还包括用于响应于确认了空档位置而确定换档轨道位置传感器在范围之内出故障的操作19214；以及用于响应于未确认空档位置而确定由换档致动器操作的换档轨道被卡住的操作19216。程序19100和操作19102进而提供用于继续操作具有在范围之外出故障的传感器的换档致动器的机制；提供用于在未提供冗余或额外的传感器的情况下响应于在范围之内的故障而识别出故障的传感器的机制；提供在启动时间时响应于处于意外位置(例如，空档)的换档致动器的机制；以及提供用于在出故障的换档致动器位置传感器的情况下避免在错误方向(例如，前进或倒退)上的意外移动的机制。
参考图81，一种示例性系统19300包括变速器100，所述变速器具有螺线管操作的致动器19302，以及控制器17110，所述控制器在螺线管19304的温度限制内操作螺线管19304。在下文关于图82描述控制器17110的操作的其他细节。参考图82，一种设备19400包括控制器17110，所述控制器包括：螺线管温度电路19402，所述螺线管温度电路确定螺线管的操作温度19404；螺线管控制电路19406，所述螺线管控制电路响应于螺线管的操作温度19404而操作螺线管，并且其中所述螺线管控制电路19406通过将电流19410提供给螺线管19304来操作螺线管19304，使得不超过螺线管19304的目标温度19412。
在某些实施方案中，螺线管温度电路19402根据响应于螺线管的电流值19414和螺线管的电阻值19416而确定螺线管温度来确定螺线管的操作温度19404。螺线管的电流值19414是螺线管19304的所确定的电流值，并且可以不同于被命令或提供给螺线管19304的电流19410，尤其是在瞬态操作中且/或在螺线管温度上升的情况下且/或在螺线管19304已劣化或老化的情况下。举例来说，在某些实施方案中，螺线管控制电路19406通过根据针对螺线管19304设计的电流19410将电压提供给螺线管19304(例如，系统电压、TCM输出电压和/或PWM安排的电压)来提供电流19410，并且螺线管19304特定的电气特性可以展现出不同于所设计的电流19410的电流值19414。在某些实施方案中，螺线管控制电路19406将电流19410提供给螺线管19304，使得例如通过关于所测得的电流值的反馈和关于TCM电压输出的响应(所述TCM电压输出可以是可变的且/或可以通过PWM方式进行调整，可以对所述TCM电压输出进行滤波以向螺线管19304提供稳定的或准稳定的电压而取得电流19410(在TCM电压输出的电压限制内)，并且因此在稳态中，这些实施方案将取得所命令的电流19410。另外或替代地，在某些实施方案中，螺线管19304包括具有感应性质的线圈，并且来自螺线管19304的电压可以展现出动态电压(和因此电流)行为。因此，在某些实施方案中，在某些实施方案中的螺线管温度电路19402可以响应于螺线管的动态特性(例如，电压上升特性、由螺线管在预定时间周期内(例如，开始于启动之后的预定时间且结束于随后的预定时间的时间窗口内)展现的RMS电压)根据达到指定电压的时间特性且/或根据实现指定的电压增加的时间特性(例如，从3.0V到5.0V的时间、从1.0V到5.2V的时间，和/或任何其他电压窗口)来确定螺线管的操作温度19404。在某些实施方案中，螺线管温度电路19402响应于由螺线管实现的稳态电压19420而确定螺线管温度。本文预期用于确定螺线管19304的操作温度19404的任何操作。在某些实施方案中，螺线管19304例如根据螺线管线圈中的金属的已知特性而展现出对温度的电阻响应(例如，类似于热敏电阻器或用作温度传感器的电阻温度检测器)。在某些实施方案中，电阻-温度曲线19418经过校准且被存储在控制器17110上并且可以由螺线管温度电路19402访问。
在某些实施方案中，螺线管温度电路19402进一步响应于螺线管的电流值19414和螺线管的电阻值19416而确定螺线管的操作温度19404。在某些实施方案中，可以由螺线管温度电路19402计算或测量电流值19414和电阻值19416中的一者或两者。在某些实施方案中，例如，在TCM上的电压高和接地引脚处，螺线管温度电路19402确定跨越螺线管19304的电压降，并且在某些其他实施方案中，螺线管温度电路19402例如使用对螺线管19304的电压提供电路中的固态电流计来确定跨越螺线管的电流。本文预期用于确定螺线管19304的电流值19414和电阻值19416的任何其他结构和/或操作。在某些实施方案中，螺线管温度电路19402进一步响应于螺线管的热模型19422而确定螺线管的操作温度19404，例如，所述热模型包括螺线管19302的冷却估计以在不向螺线管19302提供有效电压时提供螺线管19302的所估计的温度。在某些实施方案中，可以改变提供给螺线管的电压以辅助确定螺线管的操作温度19404，例如，以便提供处于螺线管的已知温度确定点的电压值，且/或使螺线管的当前确定值移入电阻-温度曲线194118的更高分辨率的区域。
在某些实施方案中，所述系统包括具有降低的标称能力的螺线管19304的螺线管操作的致动器19302。举例来说且非限制，降低的标称能力的螺线管19304包括螺线管线圈上的更廉价的材料(例如，其可以展现增加的温度响应且/或还提高对螺线管温度的检测)、相对于标称螺线管设计成更小的螺线管(例如，其中通过允许减少量的线圈材料的温度管理来实现更高的电流吞吐量，且/或可以更频繁地操作螺线管并持续比标称设计的螺线管更长的周期，从而也允许减少量的线圈材料，且/或允许更小的螺线管占用面积(例如，这是由于更小的壳体)、线圈的更具挑战性的热传递环境，和/或具有更低的热容量的更小质量的材料和/或更廉价的材料为螺线管提供减少的散热)。螺线管的所描述的能力降低中的每一者可以降低螺线管的成本且/或减少螺线管所需的物理空间，并且通过设备19400对螺线管的有效的热管理来实现所述能力降低中的一者或多者。在某些实施方案中，螺线管控制电路19406进一步响应于螺线管的操作温度19404和螺线管的目标温度19412而通过调节至少一个参数进行操作，所述至少一个参数例如为：提供给螺线管的电压、螺线管的冷却时间，和/或螺线管的工作循环。示例性和非限制性工作循环包括：改变螺线管的PWM特性(例如，改变将空气提供给离合器、换档致动器或摩擦制动器的阀致动器19302的周期、频率和/或工作时间宽度)；调整换档事件以避免利用致动器19302(例如，推迟或调整目标齿轮比率，或在换档期间调整摩擦制动器的利用率，以使得螺线管19304能够冷却)。
参考图83，示例性系统19500包括变速器100，所述变速器100具有：气动离合器致动器1002，所述气动离合器致动器例如由将离合器致动器1002联接到空气源的阀19502操作；离合器位置传感器19504，所述离合器位置传感器被配置成提供离合器致动器位置值19610(参考图84)；以及控制器17110，所述控制器确定是否存在离合器致动器泄漏。在下文参考图84的描述中提供控制器17110的操作的其他细节。
参考图84，一种设备19600包括控制器17110，所述控制器具有离合器控制电路19602，所述离合器控制电路提供离合器致动器命令19604，其中气动离合器致动器1002响应于所述离合器致动器命令19604。控制器17110还包括离合器致动器诊断电路19606，所述离合器致动器诊断电路响应于离合器致动器命令19604和离合器致动器位置值19610而确定存在离合器致动器泄漏19608。示例性控制器17110还包括离合器致动器诊断电路19606，所述离合器致动器诊断电路响应于在离合器致动器命令19604有效之后的预定时间周期19614内离合器致动器位置值19610低于阈值位置值19612而确定存在离合器致动器泄漏19608。在某些实施方案中，离合器致动器诊断电路19606进一步响应于离合器致动器位置值19612低于离合器致动器位置轨迹值19616而确定存在离合器致动器泄漏19608，所述离合器致动器位置轨迹值19616包括与许多时间值19620相对应的许多离合器致动器位置值19618。在某些实施方案中，离合器致动器诊断电路19606响应于离合器致动器位置值19610未能匹配离合器致动器位置轨迹值19616中的任何一者或多者或全部而确定存在离合器致动器泄漏19608；响应于离合器致动器位置值19610满足或超过离合器致动器位置轨迹值19616中的任何一者或多者或全部而确定存在离合器致动器泄漏19608；且/或响应于离合器致动器位置值19610未能匹配一些离合器致动器位置轨迹值19616而确定涉嫌的离合器致动器泄漏19608。在某些实施方案中，响应于离合器致动器泄漏19608为真或为假和/或涉嫌的离合器致动器泄漏19608，离合器致动器诊断电路19606可以：设定故障代码；将泄漏或涉嫌的泄漏提供到控制器17110的其他方面；递增或递减故障代码；将泄漏值传送到维修组件(未示出，例如维护位置、维修位置和/或车队代理)；和/或将指示泄漏值的值存储在非暂时性存储器中，其中所存储的值可以由维修工具访问。
在某些实施方案中，控制器11710还包括源压力传感器19506(参考图83)，所述源压力传感器被配置成提供源压力值19622，并且其中离合器致动器诊断电路19606进一步响应于源压力值19622而确定存在离合器致动器泄漏19608。在某些实施方案中，根据恰当操作的离合器致动器和/或已知的出故障的离合器致动器来确定离合器致动器阈值位置值19612和预定时间周期19614。在某些实施方案中，根据恰当操作的离合器致动器和/或已知的出故障的离合器致动器来确定离合器致动器位置轨迹值19616，所述离合器致动器位置轨迹值包括与许多时间值19620相对应的许多离合器致动器位置值19618。在某些实施方案中，离合器致动器诊断电路19606进一步响应于源压力值19622通过调整值19612、19614、19616、19618、19620中的一者或多者(例如，响应于低源压力值19622而增加时间或减小距离预期，且/或响应于高源压力值19622而减小时间或增加距离预期)而确定存在离合器致动器泄漏19608。
参考图85，示例性系统19700还包括变速器100，所述变速器具有：至少一个齿轮啮合19702，所述至少一个齿轮啮合被换档致动器操作性地联接；以及控制器17110，所述控制器缓解或清除齿轮啮合19702和换档致动器19704的齿搭接事件19806(参考图86)。示例性系统19700还包括致动阀19706，所述致动阀控制离合器致动器1002、摩擦制动器19712和/或换档致动器19704。用于利用空气源17202提供对离合器致动器1002、摩擦制动器19712和/或换档致动器19704的气动控制的说明性组件是非限制性的，并且本文预期任何致动装置和方案。出于说明的目的而将齿轮啮合19702描绘成中间轴与输入轴的齿轮啮合，然而，本文预期变速器100与相关的换档致动器和/或齿轮联接器或同步器中的任何齿轮啮合。在下文在参考图86的描述中描述控制器17110的操作的其他细节。
参考图86，一种设备19800包括控制器17110，所述控制器具有换档表征电路19802，所述换档表征电路确定变速器换档操作19804正在经历齿搭接事件19806。用于确定齿搭接事件19806的示例性操作包括超过阈值时间值的换档接合时间、操作地联接到齿轮啮合的轴之间的所维持的转速差，和/或同步器位于块上的超过阈值时间的时间量。示例性控制器17110还包括换档控制电路19808，其中换档控制电路19808例如通过控制器17110限制空气供应阀19706的操作以限制换档致动器的接合压力而在齿搭接事件的至少一部分期间提供换档轨道中的减小的轨压19810。因此，换档事件的噪声和/或对换档致动器19704和/或齿轮啮合19702的损坏或逐渐损坏进而受到限制。示例性控制器17110包括离合器控制电路19812，其中离合器控制电路19812响应于齿搭接事件19806而调节输入轴转速19814。示例性离合器控制电路19812通过响应于齿搭接事件19806而命令离合器滑移事件19816来调节输入轴转速19814，进而扰乱输入轴204且引发输入轴转速19814的调节，并且辅助清除齿搭接事件19806的条件。示例性控制器17110包括摩擦制动器控制电路19818，其中摩擦制动器控制电路19818响应于齿搭接事件19806例如通过短暂地接合摩擦制动器19712来调节中间轴转速19820。示例性控制器17110通过将操作地联接到齿轮啮合的轴之间的差转速19822控制在选定的差转速范围19824来清除齿搭接事件。控制器17110利用系统19700中的任何致动器来实施差转速控制19822，所述差转速控制至少包括离合器致动器1002、摩擦制动器19712和/或对原动机17102的用于扭矩脉冲(未示出)的命令，可以通过控制离合器致动器1002来协调所述扭矩脉冲。选定的差转速范围19824的示例性和非限制性值包括以下至少一个速度范围值(例如)：差小于200rpm；差小于100rpm；差小于50rpm；差为约50rpm；差在10rpm与100rpm之间；差在10rpm与200rpm之间；和/或差在10rpm与50rpm之间。
参考图85，示例性系统19700包括：离合器106，所述离合器使原动机17102与变速器的输入轴204选择性地解除联接；渐进式致动器1002，所述渐进式致动器操作地联接到离合器106，并且其中渐进式致动器1002的位置对应于离合器106的位置。系统19700还包括控制器17110，所述控制器脱离离合器106以提供减小的传动系振荡、提高的驾驶员舒适度和/或减小的零件磨损。在下文参考图87的描述中描述控制器17110的操作的其他细节。参考图87，控制器17110包括离合器控制电路19812，所述离合器控制电路响应于至少一个车辆工况19904而调制离合器命令19902，并且其中渐进式致动器1002响应于离合器命令19902。示例性和非限制性车辆工况19904包括行车制动器位置值、行车制动器压力值、包括离合器106和渐进式致动器1002的变速器中的两个轴之间的差转速值，和/或发动机扭矩值。在某些实施方案中，压下的行车制动器和/或大幅压下的行车制动器可能会引起车辆减速，使得突然或标称的离合器脱离(标称是在不存在具有响应于离合器脱离而引起变速器瞬态的值的选定的车辆工况19904的情况下的选定的离合器脱离速率)可能会导致变速器组件振荡，从而引起噪声、零件磨损和/或影响传动系和驱动轮的振荡，从而导致引起驾驶员不适的意外的行为、车辆横向振动或其他负面事件。在某些实施方案中，在与原动机解除联接之后，变速器中的轴之间的差转速值可能会引起振荡，且/或原动机中的扭矩瞬态可能会在仍然联接到变速器时引起变速器组件振荡。在某些实施方案中，离合器控制电路19812调制离合器命令19902以提供选定的离合器滑移量，以便防止或缓解变速器组件的瞬态响应。在某些实施方案中，响应于预期瞬态的强度而提供离合器滑移量，且/或提供所述离合器滑移量以允许变速器组件在起动状态与在转变之后的结束状态之间的平滑转变。
参考图89，示例性控制器17110包括车辆环境电路8902，所述车辆环境电路执行操作a)以解译发动扭矩值8908、车辆等级值8910和车辆加速度值8912。示例性控制器17110还包括质量估计电路8904，所述质量估计电路执行操作b)以确定发动扭矩值8908与车辆等级值8910之间的第一相关性(例如，相关性8920中的一者)，例如第一相关性8920。用于确定相关性8920的示例性和非限制性操作包括确定所估计的值是否一起移动(例如，一起增加或减小)、任何此类移动的一致性、任何此类移动的变化速率，和/或此类移动的特征(例如，相关移动是否为线性的)。示例性质量估计电路8904进一步确定发动扭矩值8908与车辆加速度值8912之间的第二相关性(例如，相关性8920中的一者)，和车辆等级值与车辆加速度值之间的第三相关性(例如，相关性8920中的一者)。示例性质量估计电路8904进一步执行操作c)以响应于第一相关性8920、第二相关性8920和第三相关性8920来调适所估计的车辆质量值8914、所估计的车辆空气阻力值8916和所估计的车辆实际惯性值8918。
示例性控制器17110还包括模型一致性电路8906，所述模型一致性电路执行操作d)以确定调适一致性值8924，并且响应于所述调适一致性值8924而调整所述调适的调适速率8922。车辆环境电路8902、质量估计电路8904和模型一致性电路8906进一步迭代地执行操作a)、b)、c)和d)以提供经更新的所估计的车辆质量值8926。在某些实施方案中，启动表征电路18902(例如，参见参考图77的公开内容)将经更新的所估计的车辆质量值8926解译为至少一个启动参数18904中的一者。
示例性模型一致性电路8906进一步响应于第一相关性8920、第二相关性8920和/或第三相关性8920具有意外的相关性配置(例如，相关性配置不与预期的相关性配置8928匹配)而执行操作c)以减慢或停止调适所述所估计的值，且/或响应于第一相关性8920、第二相关性8920和/或第三相关性8920具有预期的相关性配置8928而增加调适速率8922或继续所述调适所估计的值8914、8916、8918。示例性预期的相关性配置8928包括以下相关性(例如)：第一相关性8920和第二相关性8920的正相关性(例如，第一相关性和第二相关性8920中的一者或两者指示相关的参数一起增加或减小)，以及第三相关性8920的负相关性(例如，相关的参数在相反的方向上移动)。另外或替代地，预期的相关性配置8928包括与第一相关性8920、第二相关性8920和第三相关性8920中的一者或多者相对应的线性值。示例性意外的相关性配置包括以下至少一个相关性(例如)：第一相关性8920或第二相关性8920的负相关性；第三相关性8920的正相关性；和/或与第一相关性8920、第二相关性8920和第三相关性8920中的任何一者或多者相对应的非线性相关性。示例性模型一致性电路8906进一步响应于以下各者而执行操作c)以通过增加或保持所估计的车辆质量值8914、所估计的车辆实际惯性值8918或所估计的车辆空气阻力值8916中的至少一者中的调整步长大小(例如，作为调适速率8922)来调整调适速率8922：调适结果例如单调地改变每个所估计的值8914、8916、8918；和/或单调改变所估计的值8914、8916、8918中的至少一者且使其他所估计的值保持于相同的值8914、8916、8918。示例性模型一致性电路8906进一步响应于改变所估计的值8914、8916、8918中的至少一者中的调适方向而执行操作c)以通过减小所估计的车辆质量值8914、所估计的车辆实际惯性值8918或所估计的车辆空气阻力值8916中的至少一者中的调整步长大小来调整调适速率8922。在某些实施方案中，确定使估计保持于相同的值包括确定值已经改变了阈值量以下(例如，可以将减小了较小量的车辆质量估计8914解译为无变化)，且/或确定值在低于阈值的速率下改变(例如，可以将车辆质量估计8914在每单位时间、每个执行循环和/或每个行程中增加给定量以下解译为无变化)。在某些实施方案中，可以使估计8914、8916、8918经受滤波、消除抖动(例如，忽视和/或限制无关的或高变化速率的确定)、滞后(例如，确定未在改变方向时的不同阈值下和/或在增加相对于减小的不同阈值下发生估计的换向)。
参考图90，示例性控制器17110包括摩擦制动器控制电路18406，所述摩擦制动器控制电路提供摩擦制动器接合命令9002。在某些实施方案中，变速器100包括响应于摩擦制动器接合命令9002而接合中间轴的摩擦制动器。示例性摩擦制动器控制电路18406进一步：跟踪摩擦制动器的接合时间9006并确定摩擦制动器的目标释放时间9004；响应于接合时间9006而确定摩擦制动器的释放延迟9008；以及响应于所述释放延迟9008和所述目标释放时间9004而命令(例如，利用摩擦制动器接合命令9002)释放摩擦制动器。示例性摩擦制动器控制电路18406进一步响应于变速器温度值9010而确定目标释放时间9004和/或释放延迟9008。举例来说，在某些配置中，摩擦制动器接合的时间越长，在致动器释放摩擦制动器之后摩擦制动器进行脱离所花费的时间就越多，例如，这是由于摩擦制动器致动容积9012中的更大的压力和/或由于其他系统动力学。在某些实施方案中，温度会影响压力衰减和其他系统动力学，并且利用温度补偿可以提高摩擦制动器脱离的准确度，从而导致中间轴转速的所设计的和实际的摩擦制动器控制之间的提高的一致性。可以利用系统中的任何温度来补偿摩擦制动器控制，但在某些实施方案中，与摩擦制动器组件和/或摩擦制动器致动容积9012更紧密相关的温度提供所述补偿的提高的准确度和精度。因此，变速器温度值9010包括(不限于)变速器油温度、变速器冷却剂温度(在存在时)、环境温度、致动器温度，和/或例如来自接近摩擦制动器、中间轴和/或摩擦制动器致动容积9012而定位的传感器的任何温度。
示例性摩擦制动器控制电路18406进一步通过确定摩擦制动器致动容积9012中的压力衰减值9014来确定释放延迟9008。在某些实施方案中，摩擦制动器控制电路18406通过确定摩擦制动器致动容积9012中的压力来确定压力衰减值9014，可以对所述压力进行测量、建模和/或估计。示例性摩擦制动器控制电路18406进一步通过利用接合时间9006与摩擦制动器致动容积9012中的压力衰减之间的预定关系9020来确定压力衰减值9014。示例性摩擦制动器控制电路18406确定中间轴与接合的轴之间的转速差9018，并且进一步响应于所述转速差9018而确定目标释放时间9004，例如，以便在换档、诊断或其他操作期间将中间轴减慢所安排的量。示例性和非限制性接合的轴包括输出轴、主轴和/或输入轴。
参考图91，一种示例性控制器17110包括换档控制电路19808，所述换档控制电路例如根据换档致动器轨道位置9110、换档致动器轨道速度9108，且/或响应于换档致动器的正时(例如，在命令致动之后的时间，和/或在换档致动器脱离先前接合的齿轮之后的正时)而确定即将发生同步器接合9102。示例性换档控制电路19808响应于即将发生的同步器接合9102而提供第一对抗脉冲命令9104和/或第二对抗脉冲命令9106(例如，其中先前曾提供第一对抗脉冲命令9104以控制换档轨道致动器速度9108)。换档控制电路19808的示例性操作实现了同步器上的改善的磨损、同步器的受控的接合力、变速器100中的换档的减小的噪声，且/或实现了在控制同步力时换档致动器在换档期间的增加的速度。示例性换档控制电路19808响应于换档致动器的速度9108和换档致动器的目标速度9114而提供第一对抗脉冲命令9104和/或第二对抗脉冲命令9106中的一者，例如，以便根据目标速度9114来控制速度9108。
示例性换档控制电路19808进一步在第一致动脉冲命令9112之后并且进一步响应于预定的对抗脉冲延迟时间9116的到期而提供第一对抗脉冲命令9104。在某些实施方案中，在提供了第一致动脉冲命令9112之后的延迟时间9116提供第一对抗脉冲命令9104，且/或在换档致动器脱离先前接合的齿轮之后的延迟时间9116提供所述第一对抗脉冲命令。示例性换档控制电路19808进一步响应于换档致动器轨道位置9110而中断第一对抗脉冲命令9104，例如，以便提供对换档致动器的所安排的抵抗量。在某些实施方案中，第一对抗脉冲命令和/或第二对抗脉冲命令9104、9106的脉冲正时(例如，脉冲开始)是定时的(例如，在换档请求、致动脉冲命令9112和/或脱离之后)，并且对抗脉冲命令9104、9106的完成或脉冲宽度是基于换档致动器位置9110和/或速度9108。
参考图92，示例性控制器17110包括换档控制电路19808，所述换档控制电路提供第一对抗脉冲(例如，通过提供第一对抗脉冲命令9104)，所述第一对抗脉冲包括第一封闭容积中的高于环境空气量的第一预定空气量9202，其中第一封闭容积中的压力对抗换档致动器在换档方向上的移动。示例性换档控制电路19808提供第一致动脉冲(例如，通过提供第一致动脉冲命令9112)，所述第一致动脉冲包括第二封闭容积中的高于环境空气量的第二预定空气量9204，其中所述第二封闭容积中的压力促进换档致动器在换档方向上的移动。示例性换档控制电路19808进一步响应于确定换档完成事件而释放第一封闭容积和第二封闭容积中的压力。换档控制电路19808依据换档致动器的期望的动态响应而在第一致动脉冲命令9112之前、之后或与所述第一致动脉冲命令同时地提供第一对抗脉冲命令9104。在某些实施方案中，换档控制电路19808响应于换档致动器接近同步位置(例如，以控制接合速度和/或力)而提供第二对抗脉冲命令9106，且/或在换档致动器接合时(例如，在同步器脱离块时)提供额外的对抗脉冲命令(第二对抗脉冲命令9106或后续的对抗脉冲命令)。包括预定空气量的所述描述包括响应于在命令脉冲之前的系统条件(例如，轴转速、换档正时、系统中的温度、组件上的磨损的影响等)而确定空气量，且/或可以进一步在提供命令期间调制脉冲命令，包括调度调制(例如，用于提供不到全部致动压力的PWM，且/或响应于换档致动器位置9110和/或速度9108的反馈)。在某些实施方案中，换档控制电路19808提供任何数目的对抗脉冲命令和/或致动脉冲命令。在某些实施方案中，换档控制电路19808从反向侧和/或致动侧释放压力以协调反向侧和致动侧中的压力衰减，例如，以便控制接合齿轮的力且/或避免在完成换档事件之后脱离齿轮。
示例性换档控制电路19808进一步响应于(例如)先前确定的齿轮离开位置值9206和观测到的换档轨道位置值而调制第一致动脉冲命令9112，换档致动器于是在换档开始时已经脱离当前接合的齿轮。在某些实施方案中，所述调制包括响应于换档致动器的位置9110处于齿轮离开位置值9206的接合侧上而提供第一致动脉冲命令9112作为完全打开命令(例如，完全致动)，并且另外或替代地包括响应于换档致动器的位置9110接近和/或超过齿轮离开位置值9206而提供第一致动脉冲命令9112作为脉冲宽度调制(PWM)命令和/或减小致动的命令。齿轮离开位置值9206可能会由于零件间偏差和叠加而变化，并且另外可能会由于磨损和/或维修事件而随时间变化。因此，在某些实施方案中，换档控制电路19808另外观察实际齿轮离开(例如，通过观察换档轨道位置9110和/或速度9108)，并且响应于所述观察而更新齿轮离开位置值9206。可以对所述更新进行滤波、限制速率、去除抖动和/或经受其他合理化技术。在某些实施方案中，在检测到较大变化的情况下，可以在数次观察确认经更新的值之后更快速地实施、忽略和/或快速地改变所述变化。在某些实施方案中，换档控制电路19808执行校准测试，于是换档致动器多次接合和脱离齿轮以确定离开位置。可以在车辆工况允许时(例如，系统中的另一齿轮啮合强制空档位置且/或车辆不在移动)且/或响应于例如来自维修工具、作为维修事件的部分和/或在制造或检修时的指定命令而执行此类校准操作。
示例性换档控制电路19808进一步解译包括选定的齿轮比率(例如，齿轮选择9304)的当前请求的换档的同步转速差值9210。示例性换档控制电路19808响应于最终的齿轮啮合接合转速差值9210(例如，预期的齿轮啮合接合时的转速差)超过平滑接合阈值9208而将当前请求的换档改变为改变的齿轮比率(例如，更新齿轮选择9304)，其中改变的齿轮比率包括低于平滑接合阈值9208的第二同步转速差值9210。举例来说，在换档期间，工况可能会改变变速器100中的轴的预测转速(例如，换档期间的车辆加速或减速、由于摩擦制动器接合而引起的轴转速的变化等)，使得最初预期的齿轮选择9304具有比计划的转速差更高的转速差。在某些实施方案中，换档控制电路19808在换档开始之前(例如，操作者和/或标称控制装置基于当前工况而选择预测不会导致平滑换档的齿轮)，且/或在换档致动器已经脱离先前接合的齿轮之后(例如，中间换档齿轮选择9304变化)更新齿轮选择9304。
参考图93，示例性控制器17110包括空档感测电路9302，所述空档感测电路被构造成确定换档轨道位置传感器故障9306，所述换档轨道位置传感器故障指示与控制倒档齿轮的换档致动器相对应的换档轨道位置传感器出故障，并且齿轮选择9304是有效的，从而需要换档致动器的操作。示例性控制器17110还包括空档强制执行电路18204，所述空档强制执行电路响应于齿轮选择9304和换档轨道位置传感器故障9306而依序执行：命令换档致动器到达空档位置；通过命令第二换档致动器接合第二齿轮而确认所述空档位置，其中除非换档致动器处于空档位置，否则所述第二换档致动器不能够接合所述第二齿轮；以及确认所述第二换档致动器已经接合所述第二齿轮。示例性控制器17110还包括换档控制电路19808，以响应于在确认空档位置之后的齿轮选择9304而命令换档致动器进入齿轮位置。
参考图94，示例性控制器17110包括：反冲指示电路18002，所述反冲指示电路识别在第一齿轮啮合时的即将发生的反冲交叉事件18006；以及反冲管理电路9402，所述反冲管理电路响应于从反冲指示电路18002接收到反冲交叉指示事件18006而减小由第一齿轮啮合经历的接合力。示例性控制器17110还包括轴位移电路9602，所述轴位移电路解译轴位移角度9604，所述轴位移角度9604包括表示变速器的至少两个轴之间的旋转位移差的角度值。示例性控制器17110还包括零扭矩确定电路9806，所述零扭矩确定电路响应于轴位移角度9604包括低于零扭矩阈值9814的差值而确定变速器正在零扭矩区域9808中操作，并且其中反冲指示电路18002进一步响应于变速器正在零扭矩区域9808中操作而识别即将发生的反冲交叉事件18006。用于识别即将发生的反冲交叉事件18006的反冲指示电路18002的示例性操作包括以下操作(例如)：确定变速器中的第一齿轮啮合的即将发生的旋转方向是与所述第一齿轮啮合的所确立的旋转方向相反的旋转方向；确定包括所述第一齿轮啮合的一侧上的齿轮的第一轴与包括所述第一齿轮啮合的相对侧上的齿轮的第二轴之间的速度变化可能会诱发反冲交叉事件；确定在第二齿轮啮合时发生的换档可能会在所述第一齿轮啮合时诱发所述反冲交叉事件；确定变速器输入扭矩值指示即将发生的过零事件；和/或确定车辆工况可能会诱发所述反冲交叉事件。示例性反冲管理电路9402进一步通过执行(例如)以下操作来管理反冲：在反冲交叉事件的至少一部分期间脱离第一齿轮啮合；在所述反冲交叉事件的至少一部分期间脱离离合器；和/或在所述反冲交叉事件的至少一部分期间滑移离合器。示例性反冲指示电路18002进一步通过确定在第二齿轮啮合时发生的换档可能会在所述第一齿轮啮合时诱发所述反冲交叉事件18006来识别即将发生的反冲交叉事件18006，其中反冲管理电路9402进一步在换档的至少部分期间执行第一齿轮啮合的脱离。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器使用所述至少一组驱动齿轮，所述至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者。在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器使用集成的机械组合件，所述集成的机械组合件具有用于变速器的换档致动和离合器致动的共同的空气供应。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有至少一个斜齿轮组以降低噪声。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，其中所述齿轮具有被配置成以接合的滑动速度进行接合的齿，所述齿提供高效率。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有被配置成减少来自变速器的噪声的罩壳轴承和齿轮组。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有被配置成安装在变速器中的机械和电集成的组合件，其中所述组合件提供换档致动和离合器致动。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有蜗轮研磨的齿轮齿，所述齿轮齿具有被设计成提供齿轮的高效相互作用的齿廓。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有三个齿轮系统，所述三个齿轮系统分别具有三个接合模式、三个接合模式和两个接合模式以用于提供18速变速器。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有三-三-二齿轮组架构。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器使用低接触比齿轮；用于减少推力负荷对效率的影响的轴承；以及低损耗润滑系统。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有集成的组合件，所述集成的组合件包括线性离合器致动器、至少一个位置传感器，和用于换档致动和离合器致动的阀组。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有被配置成保持未使用的空气的基本上零体积的气动线性离合器致动系统。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器使用多个高速中间轴，所述多个高速中间轴被配置成当变速器处于正常状态时通过多个齿轮机械地联接到主驱动轴，并且所述自动载货汽车变速器具有至少一个动力输出(PTO)接口，所述动力输出接口具有铝罩壳和针对PTO的指定使用而优化的齿轮组。
在实施方案中，自动载货汽车变速器可以具有各种罩壳，例如，以便分离例如3×2×2齿轮箱架构中的各种齿轮箱。罩壳可以具有轴承，并且在实施方案中，罩壳轴承可以被配置成与变速器的推力负荷隔离。举例来说，在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，其中罩壳轴承中的一者或多者承担径向分离负荷，并且将推力反作用负荷基本上部署在其他轴承(不是罩壳轴承)上。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，其中罩壳轴承承担径向分离负荷，其中将推力反作用负荷部署在其他轴承上，并且将共同的空气供应用于变速器的换档致动和离合器致动。。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，其中罩壳轴承承担径向分离负荷，其中将推力反作用负荷部署在其他轴承上，并且其中自动载货汽车变速器具有至少一组驱动齿轮，所述至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，其中罩壳轴承承担径向分离负荷，其中将推力反作用负荷部署在其他轴承上，并且其中提供斜齿轮组以减少噪声。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，其中罩壳轴承承担径向分离负荷，其中将推力反作用负荷部署在其他轴承上，并且其中所述变速器具有蜗轮研磨的齿轮齿，所述蜗轮研磨的齿轮齿具有被设计成提供齿轮的高效相互作用的齿廓。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，其中罩壳轴承承担径向分离负荷，其中将推力反作用负荷部署在其他轴承上，并且其中所述变速器具有三个齿轮系统，所述三个齿轮系统分别具有三个接合模式、三个接合模式和两个接合模式以用于提供18速变速器。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，其中罩壳轴承承担径向分离负荷，其中将推力反作用负荷部署在其他轴承上，并且其中所述变速器具有三-三-二齿轮组架构。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，所述自动载货汽车变速器架构具有承担径向分离负荷的罩壳轴承、具有部署在其他轴承上的推力反作用负荷，并且具有被配置成保持未使用的空气的基本上零体积的气动线性离合器致动系统。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器架构，所述自动载货汽车变速器架构具有承担径向分离负荷的罩壳轴承、具有部署在其他轴承上的推力反作用负荷，并且具有多个动力输出(PTO)接口。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有至少一组驱动齿轮，所述至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，所述自动载货汽车变速器具有集成的机械组合件，所述集成的机械组合件具有用于变速器的换档致动和离合器致动的共同的空气供应。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中提供斜齿轮组以减少噪声。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿，所述齿被配置成以接合的滑动速度进行接合，所述齿提供高效率。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中罩壳轴承和齿轮组被配置成减少来自变速器的噪声。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中变速器具有被配置成安装在变速器上的机械和电集成的组合件，其中所述组合件提供换档致动和离合器致动。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，和蜗轮研磨的齿轮齿，所述蜗轮研磨的齿轮齿具有被设计成提供齿轮的高效相互作用的齿廓。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中所述变速器具有分别具有三个接合模式、三个接合模式和两个接合模式以用于提供18速变速器的三个齿轮系统。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进三-三-二齿轮组架构中的至少一个齿轮组的噪声和效率中的至少一者。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中所述变速器具有低接触比齿轮、用于减少推力负荷对效率的影响的轴承，和低损耗润滑系统。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中所述变速器具有与变速器的换档致动系统一起集成的线性离合器致动器。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中所述变速器具有用于离合器致动和换档致动中的至少一者的无软管气动致动系统。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中所述变速器具有集中的致动系统，其中同一组合件提供离合器致动和换档致动。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，其中至少一组驱动齿轮具有顶部是基本上平坦的齿以改进噪声和效率中的至少一者，并且其中所述变速器具有被配置成保持未使用的空气的基本上零体积的气动线性离合器致动系统。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有集成的机械组合件，所述集成的机械组合件具有用于换档致动和离合器致动的共同的空气供应和三个齿轮系统，所述三个齿轮系统分别具有三个接合模式、三个接合模式和两个接合模式以用于提供18速变速器。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有集成的机械组合件且具有三-三-二齿轮组架构，所述集成的机械组合件具有用于换档致动和离合器致动的共同的空气供应。
在实施方案中，提供自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有集成的机械组合件，所述集成的机械组合件具有用于换档致动和离合器致动的共同的空气供应和三个齿轮系统，并且所述自动载货汽车变速器具有低接触比齿轮、用于减少推力负荷对效率的影响的轴承，和低损耗润滑系统。
本文公开的各种实施方案可以包括铝自动载货汽车变速器，其中将斜齿轮用于变速器的至少一个齿轮组以减少来自所述变速器的噪声。可以与在整个本公开中公开的自动载货汽车变速器的各种其他方法、系统和组件组合地使用斜齿轮组，包括以下内容。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有一组基本上圆形的齿轮，所述一组基本上圆形的齿轮具有被配置成以接合的滑动速度进行接合的齿，所述齿提供高效率。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有被配置成减少来自变速器的噪声的罩壳轴承和齿轮组。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有被配置成安装在变速器上的机械和电集成的组合件，其中所述组合件提供换档致动和离合器致动。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有蜗轮研磨的齿轮齿，所述蜗轮研磨的齿轮齿具有被设计成提供齿轮的高效相互作用的齿廓。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有三个齿轮系统，所述三个齿轮系统分别具有三个接合模式、三个接合模式和两个接合模式以用于提供18速变速器。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有三-三-二齿轮组架构。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有低接触比齿轮、用于减少推力负荷对效率的影响的轴承，和低损耗润滑系统。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有与变速器的换档致动系统一起集成的线性离合器致动器。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有集成的组合件，所述集成的组合件包括线性离合器致动器、至少一个位置传感器和用于换档致动和离合器致动的阀组。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有用于离合器致动和换档致动中的至少一者的无软管气动致动系统。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有齿轮系统，所述齿轮系统被配置成具有接受推力负荷的轴承以提高发动机效率。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有集中的致动系统，其中同一组合件提供离合器致动和换档致动。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有被配置成保持未使用的空气的基本上零体积的气动线性离合器致动系统。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有多个动力输出(PTO)接口。
在实施方案中，提供铝自动载货汽车变速器，所述铝自动载货汽车变速器具有被设定为变速器的至少一个齿轮组的斜齿轮以减少来自变速器的噪声，并且具有至少一个动力输出(PTO)接口，所述至少一个动力输出接口具有铝罩壳和针对PTO的指定使用而优化的齿轮组。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，其中齿轮组包括多个基本上圆形的齿轮，所述多个基本上圆形的齿轮具有被配置成在自动载货汽车变速器的至少一个操作模式期间接合的齿，基于齿顶部的接合的滑动速度来配置齿轮的齿的形状会提供自动载货汽车变速器的提高的效率。可以与整体架构的各种其他方法、系统和组件组合地使用具有基于滑动速度而优化的齿轮齿的实施方案以实现高效的低噪声变速器，包括如下。
本公开的实施方案包括提供铸铝自动载货汽车变速器的实施方案，其中罩壳轴承和齿轮组被配置成减少来自变速器的噪声。可以与在整个本公开中描述的自动载货汽车变速器架构的其他方法、系统和组件组合地使用此类减噪配置。
在实施方案中，提供一种铸铝自动载货汽车变速器，所述铸铝自动载货汽车变速器具有被配置成减少来自变速器的噪声的罩壳轴承和齿轮组，并且具有低接触比齿轮、用于减少推力负荷对效率的影响的轴承，和低损耗润滑系统。
在实施方案中，提供一种铸铝自动载货汽车变速器，所述铸铝自动载货汽车变速器具有被配置成减少来自变速器的噪声的罩壳轴承和齿轮组，并且具有与变速器的换档致动系统一起集成的线性离合器致动器。
在实施方案中，提供一种铸铝自动载货汽车变速器，所述铸铝自动载货汽车变速器具有被配置成减少来自变速器的噪声的罩壳轴承和齿轮组，并且具有集成的组合件，所述集成的组合件包括线性离合器致动器、至少一个位置传感器，和用于换档致动和离合器致动的阀组。
在实施方案中，提供一种铸铝自动载货汽车变速器，所述铸铝自动载货汽车变速器具有被配置成减少来自变速器的噪声的罩壳轴承和齿轮组，并且具有齿轮系统，所述齿轮系统被配置成具有接受推力负荷的轴承以提高发动机效率。
在实施方案中，提供一种铸铝自动载货汽车变速器，所述铸铝自动载货汽车变速器具有被配置成减少来自变速器的噪声的罩壳轴承和齿轮组，并且具有集中的致动系统，其中同一组合件提供离合器致动和换档致动。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，其中用于齿轮的轴承被配置成在接合驱动轴时减少或消除推力负荷。可以与在整个本公开中描述的各种其他方法、系统和组件组合地使用此类架构，包括如下。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有被配置成具有接受推力负荷的轴承以提高发动机效率的齿轮系统，并且具有集中的致动系统，其中同一组合件提供离合器致动和换档致动。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有被配置成具有接受推力负荷的轴承以提高发动机效率的齿轮系统，并且具有被配置成保持未使用的空气的基本上零体积的气动线性离合器致动系统。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有被配置成具有接受推力负荷的轴承以提高发动机效率的齿轮系统，并且具有多个动力输出(PTO)接口。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有被配置成具有接受推力负荷的轴承以提高发动机效率的齿轮系统，并且具有至少一个动力输出(PTO)接口，所述至少一个动力输出接口具有铝罩壳和针对PTO的指定使用而优化的齿轮组。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，其中所述变速器具有多个动力输出(PTO)接口。可以与在整个本公开中描述的各种其他方法、系统和组件组合地使用此类架构，包括如下。在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，所述自动载货汽车变速器具有多个动力输出(PTO)接口，并且具有至少一个动力输出(PTO)接口，所述至少一个动力输出(PTO)接口具有铝罩壳和针对PTO的指定使用而优化的齿轮组。
在实施方案中，提供一种自动载货汽车变速器，其中所述变速器具有拥有铝罩壳和优化的齿轮组的至少一个动力输出(PTO)接口。可以与在整个本公开中描述的各种其他方法、系统和组件组合地使用此类架构。
虽然仅已经示出和描述了本公开的数个实施方案，但本领域技术人员将明白，在不脱离在所附权利要求中描述的本公开的精神和范围的情况下，可以对所述实施方案作出许多改变和修改。国内和国外的所有专利申请和专利以及本文参考的所有其他公布案在法律所准许的最大程度上全文并入本文。
术语计算机、计算装置、处理器、电路和/或服务器中的任何一者或多者包括能够存取指令的任何类型的计算机，所述指令与所述计算机通信地存储在(例如)非暂时性计算机可读介质上，因此，计算机在执行所述指令之后执行本文描述的系统或方法的操作。在某些实施方案中，此类指令自身包括计算机、计算装置、处理器、电路和/或服务器。另外或替代地，计算机、计算装置、处理器、电路和/或服务器可以是单独的硬件装置、跨越硬件装置而分布的一个或多个计算资源，且/或可以包括例如以下方面：逻辑电路、嵌入式电路、传感器、致动器、输入装置和/或输出装置、网络资源和/或通信资源、任何类型的存储器资源、任何类型的处理资源，和/或被配置成响应于所确定的条件而在功能上执行本文的系统和方法的一个或多个操作的硬件装置。
本文描述的方法和系统可以部分地或整体地部署在网络基础设施中。所述网络基础设施可以包括例如以下元件：计算装置、服务器、路由器、集线器、防火墙、客户端、个人计算机、通信装置、路由装置和其他有源和无源装置、模块，和/或在本领域中已知的组件。除了其他组件之外，与网络基础设施相关联的计算装置和/或非计算装置可以包括例如快闪存储器、缓冲器、堆叠、RAM、ROM等存储介质。在本文和其他地方描述的方法、程序代码、指令和/或程序可以由网络基础设施元件中的一者或多者执行。
可以在机器可读暂时性和/或非暂时性介质上存储和/或存取方法、程序代码、指令和/或程序，所述机器可读暂时性和/或非暂时性介质可以包括：计算机组件、装置和记录介质，其在某一时间间隔内保持用于计算的数字数据；被称为随机存取存储器(RAM)的半导体存储装置；通常用于更长久的存储的大容量存储装置，例如光盘、比如硬盘、磁带、磁鼓、卡和其他类型的磁性存储装置的形式；处理器寄存器、缓存、易失性存储器、非易失性存储器；光学存储装置，例如CD、DVD；可移除介质，例如快闪存储器(例如，USB棒或密钥)、软盘、磁带、纸带、穿孔卡片、独立的RAM盘、Zip驱动器、可移除大容量存储装置、离线装置等；其他计算机存储器，例如动态存储器、静态存储器、读取/写入存储装置、可变存储装置、只读、随机存取、连续存取、位置可寻址、文件可寻址、内容可寻址、网络附接存储装置、存储区域网络、条形码、磁性油墨等。
本文描述的某些操作包括解译、接收和/或确定一个或多个值、参数、输入、数据或其他信息。包括解译、接收和/或确定任何值参数、输入、数据和/或其他信息的操作包括(不限于)：经由用户输入接收数据；在任何类型的网络上接收数据；从与接收装置通信的存储器位置读取数据；将默认值用作所接收的数据值；基于接收装置可用的其他信息来估计、计算或导出数据值；和/或响应于稍后所接收的数据值而更新这些中的任一者。在某些实施方案中，可以通过第一操作接收数据值，并且稍后通过第二操作更新数据值，作为接收数据值的部分。举例来说，当通信停止、断续或中断时，可以执行用于解译、接收和/或确定数据值的第一操作，并且当恢复通信时，可以执行用于解译、接收和/或确定数据值的更新的操作。
提供本文的操作的某些逻辑分组，例如本公开的方法或程序，以说明本公开的各方面。示意性地描述和/或描绘本文描述的操作，并且可以通过与本公开一致的方式来组合、分割、重排、添加或移除操作。应理解，操作描述的上下文可能需要对一个或多个操作进行排序，且/或可以明确公开一个或多个操作的次序，但将在广义上理解操作次序，其中本文特定地预期用于提供等效的操作结果的任何等效的操作分组。举例来说，如果在一个操作步骤中使用值，那么在某些背景下可能所需的在那个操作步骤之前确定所述值(例如，其中用于实现特定效果的操作的数据的时间延迟较为重要)，但在其他背景下可能不需要在那个操作步骤之前确定所述值(例如，其中使用来自操作的前一执行循环的值将足够用于那些目的)。因此，在某些实施方案中，本文明确预期所描述的操作次序和操作分组的次序，并且在某些实施方案中，本文明确预期对操作的重新排序、细分和/或不同的分组。
本文描述的方法和系统可以将物理和/或无形的物品从一个状态转变为另一状态。本文描述的方法和系统还可以将表示物理和/或无形的物品的数据从一个状态转变为另一状态。
本文描述和描绘的元件，包括流程图、框图和/或操作描述中的元件，描绘和/或描述了元件的特定示例性布置以用于说明的目的。然而，可以例如通过计算机可执行暂时性和/或非暂时性介质在具有能够执行存储在所述介质上的程序指令的处理器的机器上实施所描绘和/或描述的元件、其功能和/或这些的布置，且/或实施为逻辑电路或硬件布置。此外，可以在能够执行程序指令的机器上实施本文描述和/或描绘的元件和/或任何其他逻辑组件。因此，虽然前述流程图、框图和/或操作描述陈述了所公开的系统的功能方面，但本文预期实施这些功能方面的程序指令的任何布置。类似地，将了解，可以改变上文识别和描述的各种步骤，并且可以根据本文公开的技术的特定应用来调适步骤的次序。另外，可以通过提供与所描述的操作类似的功能性的任何方式来分割和/或组合任何步骤或操作。在本公开中预期所有此类变化和修改。上文描述的方法和/或过程以及其步骤可以实施于硬件、程序代码、指令和/或程序或硬件与适合于特定应用的方法、程序代码、指令和/或程序的任何组合中。示例性硬件包括专用计算装置或特定计算装置、特定计算装置的特定方面或组件，和/或用于执行方法和/或系统的操作中的一者或多者的硬件组件和/或逻辑电路的布置。可以在一个或多个微处理器、微控制器、嵌入式微控制器、可编程数字信号处理器或其他可编程装置中与内部和/或外部存储器一起实施所述过程。所述过程还可以或替代地体现于专用集成电路、可编程门阵列、可编程阵列逻辑或可以被配置成处理电子信号的任何其他装置或装置组合中。将进一步了解，可以将所述过程中的一者或多者实现为能够在机器可读介质上执行的计算机可执行代码。
可以使用例如C的结构化编程语言、例如C++的面向对象的编程语言，或任何其他高级或低级编程语言(包括汇编语言、硬件描述语言，以及数据库编程语言和技术)来创建计算机可执行代码，可以存储、编译或解译所述计算机可执行代码以在以上装置中的一者以及处理器的异构组合、处理器架构或不同的硬件和计算机可读指令的组合或能够执行程序指令的任何其他机器上运行。
因此，在一个方面，上文描述的每种方法和其组合可以体现于计算机可执行代码中，所述计算机可执行代码当在一个或多个计算装置上执行时执行其步骤。在另一方面，所述方法可以体现于执行其步骤的系统中，并且可以通过许多方式分布在装置上，或者可以将所有功能性集成到专用的独立装置或其他硬件中。在另一方面，用于执行与上文描述的过程相关联的步骤的构件可以包括上文描述的硬件和/或计算机可读指令中的任一者。在本公开的实施方案中预期所有此类排列和组合。
在描述本公开的上下文中(尤其在所附权利要求的上下文中)使用术语“一”和“所述”以及类似参考物将被理解为涵盖单数和复数两者，除非本文另有指示或者上下文明确否认。术语“包括”、“具有”、“包括”和“含有”将被理解为开放式术语(即，意味着“包括(但不限于)”)，除非另有陈述。可以通过任何合适的次序执行本文描述的所有方法，除非本文另有指示或者上下文另外明确否认。本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本公开，并且未对本公开的范围进行限制，除非另有主张。说明书中的语言不应被解释为指示对于本公开的实践为必需的任何非主张的要素。
将了解，通过示例而非限制的方式来陈述所描述的方法和系统。众多变化、添加、省略和其他修改对于本领域技术人员将显而易见。另外，以上描述和图式中的方法步骤的次序或呈现无意要求执行所叙述的步骤的此次序，除非明确要求特定次序或者另外通过上下文清楚所述特定次序。因此，虽然已经示出和描述了特定实施方案，但本领域技术人员将明白，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以在所述特定实施方案中作出形式和细节上的各种变化和修改，并且意在形成由所附权利要求书界定的本发明的一部分，将在法律容许的最广泛的意义上理解所述变化和修改。

Claims (52)

1.一种变速器，所述变速器包括：
输入轴，所述输入轴被配置成联接到原动机；
中间轴，所述中间轴具有安装在其上的第一多个齿轮；
主轴，所述主轴具有安装在其上的第二多个齿轮；
输出轴，所述输出轴向传动系选择性地提供扭矩输出；
换档致动器，所述换档致动器被构造成通过将所述第一多个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述中间轴且将所述第二多个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述主轴而将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，其中所述换档致动器安装在壳体的外壁上，并且其中所述中间轴和所述主轴至少部分地定位在所述壳体内；
控制器，所述控制器包括：
换档控制电路，所述换档控制电路被构造成：
提供第一对抗脉冲命令，所述第一对抗脉冲命令包括第一封闭容积中的高于环境空气量的第一预定空气量，其中所述第一封闭容积中的压力对抗所述换档致动器在换档方向上的移动；
响应于所述轴中的至少一者的转速、空气供应压力和变速器温度值中的至少一者而确定第二预定空气量，所述第二预定空气量包括第二封闭容积中的高于环境空气量的空气量，其中所述第二封闭容积中的压力促进所述换档致动器在所述换档方向上的移动；
提供第一致动脉冲命令，所述第一致动脉冲命令包括所述第二预定空气量；以及
响应于确定换档完成事件而释放所述第一封闭容积和所述第二封闭容积中的压力；并且
其中所述换档致动器响应于所述第一对抗脉冲命令和所述第一致动脉冲命令；并且
其中所述变速器包括高效率变速器。
2.如权利要求1所述的变速器，所述变速器还包括膜片弹簧离合器。
3.如权利要求1所述的变速器，其中离合器致动器和所述换档致动器是由共同的空气供应提供动力。
4.如权利要求3所述的变速器，所述变速器还包括摩擦制动器，所述摩擦制动器被配置成接合所述中间轴，并且其中所述摩擦制动器是由所述共同的空气供应提供动力。
5.如权利要求4所述的变速器，其中所述变速器不包括任何外部的气动软管。
6.如权利要求2所述的变速器，所述变速器还包括离合器致动器，所述离合器致动器包括渐进式致动器，其中所述渐进式致动器的位置对应于离合器的位置。
7.如权利要求6所述的变速器，其中所述离合器致动器被气动地启动，其中所述离合器致动器具有第一伸展位置和第二缩回位置，并且其中所述离合器致动器在所述第二缩回位置包括接近零的死区空气容积。
8.如权利要求1所述的变速器，所述变速器还包括铸铝壳体。
9.如权利要求8所述的变速器，所述变速器还包括第一PTO接口和第二PTO接口，所述第一PTO接口包括所述中间轴的齿轮的侧面壳体入口，所述第二PTO接口包括所述中间轴的后方的后方壳体入口。
10.如权利要求9所述的变速器，其中所述中间轴包括斜齿轮。
11.如权利要求10所述的变速器，其中所述变速器还包括低损耗润滑系统。
12.如权利要求11所述的变速器，其中所述变速器不包括冷却器。
13.如权利要求1所述的变速器，其中所述换档控制电路进一步被构造成响应于先前确定的齿轮离开位置值而调制所述第一致动脉冲命令。
14.如权利要求13所述的变速器，其中所述调制包括响应于所述换档致动器的位置处于所述齿轮离开位置值的接合侧上而提供所述第一致动脉冲命令作为完全打开命令。
15.如权利要求14所述的变速器，其中所述调制还包括响应于所述换档致动器的所述位置是接近或超过所述齿轮离开位置值中的一者而提供所述第一致动脉冲命令作为脉冲宽度调制(PWM)命令。
16.如权利要求15所述的变速器，其中所述换档控制电路进一步被构造成响应于换档致动器位置指示接合的同步器离开块而提供第二对抗脉冲命令。
17.如权利要求16所述的变速器，其中所述换档控制电路进一步被构造成中断所述第一致动脉冲命令和所述第二对抗脉冲命令中的至少一者以使所述第一封闭容积和所述第二封闭容积中的压力衰减同步。
18.一种变速器，所述变速器包括：
输入轴，所述输入轴被配置成联接到原动机；
中间轴，所述中间轴具有安装在其上的第一多个齿轮；
主轴，所述主轴具有安装在其上的第二多个齿轮；
输出轴，所述输出轴向传动系选择性地提供扭矩输出；
换档致动器，所述换档致动器被构造成通过将所述第一多个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述中间轴且将所述第二多个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述主轴而将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，其中所述换档致动器安装在壳体的外壁上，并且其中所述中间轴和所述主轴至少部分地定位在所述壳体内；
控制器，所述控制器包括换档表征电路，所述换档表征电路被构造成确定变速器换档操作正在经历齿搭接事件；
其中所述变速器还包括用于清除所述齿搭接事件的构件，所述用于清除所述齿搭接事件的构件包括所述控制器还具有离合器控制电路，所述离合器控制电路进一步被构造成响应于所述齿搭接事件而命令离合器滑移事件；
其中所述变速器还包括高效率变速器。
19.如权利要求18所述的变速器，其中所述用于清除所述齿搭接事件的构件包括所述控制器还包括摩擦制动器控制电路，所述摩擦制动器控制电路被构造成响应于所述齿搭接事件而调节中间轴转速。
20.如权利要求18所述的变速器，所述变速器还包括：
其中所述控制器还包括换档控制电路，所述换档控制电路被构造成：
提供第一对抗脉冲命令，所述第一对抗脉冲命令包括第一封闭容积中的高于环境空气量的第一预定空气量，其中所述第一封闭容积中的压力对抗所述换档致动器在换档方向上的移动；
响应于所述轴中的至少一者的转速、空气供应压力和变速器温度值中的至少一者而确定第二预定空气量，所述第二预定空气量包括第二封闭容积中的高于环境空气量的空气量，其中所述第二封闭容积中的压力促进所述换档致动器在所述换档方向上的移动；
提供第一致动脉冲命令，所述第一致动脉冲命令包括所述第二预定空气量；以及
响应于确定换档完成事件而释放所述第一封闭容积和所述第二封闭容积中的压力；并且
其中所述换档致动器响应于所述第一对抗脉冲命令和所述第一致动脉冲命令。
21.如权利要求18所述的变速器，所述变速器还包括：
离合器，所述离合器被构造成使所述原动机与所述输入轴选择性地解除联接；
渐进式致动器，所述渐进式致动器操作地联接到所述离合器，其中所述渐进式致动器的位置对应于所述离合器的位置；
其中所述控制器还包括：
离合器表征电路，所述离合器表征电路被构造成解译离合器扭矩分布，所述离合器扭矩分布提供所述离合器的位置与离合器扭矩值之间的关系；
离合器控制电路，所述离合器控制电路被构造成响应于离合器扭矩参考值和所述离合器扭矩分布而命令所述渐进式致动器的位置；以及
所述离合器表征电路，所述离合器表征电路进一步被构造成解译所述渐进式致动器的位置和所指示的离合器扭矩，并且响应于所述渐进式致动器的所述位置和所述所指示的离合器扭矩而更新所述离合器扭矩分布。
22.如权利要求21所述的变速器，其中所述离合器扭矩分布包括第一离合器接合位置值，并且其中所述离合器控制电路进一步被构造成利用所述第一离合器接合位置值作为最大零扭矩位置。
23.如权利要求21所述的变速器，所述变速器还包括：
其中所述离合器扭矩分布包括第一离合器接合位置值和第二离合器接合位置值，并且其中所述离合器控制电路进一步被构造成利用所述第一离合器接合位置值作为最大零扭矩位置，并且利用所述第二离合器接合位置值作为最小有效接合扭矩位置；
其中所述离合器扭矩分布还包括离合器扭矩曲线，所述离合器扭矩曲线包括与多个离合器扭矩值相对应的多个离合器位置值，其中所述离合器位置值中的每一者大于所述第二离合器接合位置值；并且
其中所述离合器表征电路进一步被构造成：
通过执行离合器第二接合位置测试来解译所述离合器扭矩分布，所述离合器第二接合位置测试包括：确定输入轴转速是零；所述离合器控制电路将所述离合器定位在所述第二离合器接合位置值处；以及将所述输入轴转速的加速度与所述输入轴转速的第二预期的加速度值进行比较；以及
响应于所述第二离合器接合位置值的变化而调整所述离合器扭矩曲线；以及
响应于所述第一离合器接合位置值和所述第二离合器接合位置值中的至少一者以大于离合器磨穿速率值的速率改变而确定所述离合器在磨穿模式下操作。
24.如权利要求23所述的变速器，其中所述控制器还包括摩擦制动器控制电路，其中所述变速器还包括选择性地接合到所述中间轴的摩擦制动器，并且其中所述离合器第二接合位置测试还包括所述摩擦制动器控制电路被构造成命令所述摩擦制动器使所述输入轴转速变为零。
25.如权利要求24所述的变速器，其中所述离合器表征电路进一步被构造成响应于所述第二离合器接合位置值的变化而调整所述离合器扭矩曲线。
26.一种变速器，所述变速器包括：
输入轴，所述输入轴被配置成联接到原动机；
双中间轴，所述双中间轴具有安装在其上的第一多个齿轮；
主轴，所述主轴具有安装在其上的第二多个齿轮；
输出轴，所述输出轴向传动系选择性地提供扭矩输出；
换档致动器，所述换档致动器被构造成通过将所述第一多个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述双中间轴且将所述第二多个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述主轴而将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，其中所述换档致动器安装在壳体的外壁上，并且其中所述双中间轴和所述主轴至少部分地定位在所述壳体内；
离合器致动器壳体，其中离合器致动器至少部分地定位在所述离合器致动器壳体内；
控制器，所述控制器包括：
换档控制电路，所述换档控制电路被构造成：
提供第一对抗脉冲命令，所述第一对抗脉冲命令包括第一封闭容积中的高于环境空气量的第一预定空气量，其中所述第一封闭容积中的压力对抗所述换档致动器在换档方向上的移动；
响应于所述轴中的至少一者的转速、空气供应压力和变速器温度值中的至少一者而确定第二预定空气量，所述第二预定空气量包括第二封闭容积中的高于环境空气量的空气量，其中所述第二封闭容积中的压力促进所述换档致动器在所述换档方向上的移动；
提供第一致动脉冲命令，所述第一致动脉冲命令包括所述第二预定空气量；以及
响应于确定换档完成事件而释放所述第一封闭容积和所述第二封闭容积中的压力；并且
其中所述换档致动器响应于所述第一对抗脉冲命令和所述第一致动脉冲命令。
27.如权利要求26所述的变速器，其中所述离合器致动器和所述换档致动器两者是由共同的空气供应提供动力，并且其中所述变速器不包括任何外部气动软管。
28.如权利要求26所述的变速器，其中所述双中间轴上的齿轮齿包括平坦的顶部几何形状。
29.如权利要求28所述的变速器，其中所述齿轮齿被蜗轮研磨。
30.如权利要求26所述的变速器，所述变速器还包括：
扭矩传递路径，所述扭矩传递路径将所述原动机操作性地联接到包括所述变速器的车辆的驱动轮，所述扭矩传递路径包括：
离合器，所述离合器被构造成使所述原动机与所述输入轴选择性地解除联接，其中所述输入轴操作地处于所述离合器的下游；
第一齿轮啮合和第二齿轮啮合，每个齿轮啮合具有接合位置和空挡位置，其中处于所述接合位置的所述两个齿轮啮合将所述输入轴联接到所述驱动轮，并且其中处于所述空挡位置的任一齿轮啮合使所述输入轴与所述驱动轮解除联接；
其中所述换档致动器包括第一换档致动器和第二换档致动器；
所述第一换档致动器被构造成使所述第一齿轮啮合在所述接合位置与所述空挡位置之间选择性地操作；
所述第二换档致动器被构造成使所述第二齿轮啮合在所述接合位置与所述空挡位置之间选择性地操作；
所述控制器还包括：
车辆状态电路，所述车辆状态电路被构造成解译至少一个车辆工况；以及
空档执行电路，所述空档执行电路被构造成响应于所述至少一个车辆工况指示车辆运动不是预期的而将第一空档命令提供给所述第一换档致动器且将第二空档命令提供给所述第二换档致动器。
31.如权利要求26所述的变速器，所述变速器还包括：
离合器，所述离合器被构造成使所述原动机与所述输入轴选择性地解除联接；
渐进式致动器，所述渐进式致动器操作地联接到所述离合器，其中所述渐进式致动器的位置对应于所述离合器的位置；以及
用于提供所述离合器的一致的锁定时间的构件，所述一致的锁定时间包括开始于离合器扭矩请求时间且结束于离合器锁定事件的时间。
32.如权利要求26所述的变速器，其中所述换档控制电路进一步被构造成：
解译包括选定的齿轮比率的当前请求的换档的同步转速差值；以及
响应于最终的齿轮啮合接合转速差值超过平滑接合阈值，将所述当前请求的换档改变为改变的齿轮比率，其中所述改变的齿轮比率包括低于所述平滑接合阈值的第二同步转速差值。
33.如权利要求32所述的变速器，其中所述换档控制电路进一步被构造成在所述换档致动器已经脱离先前接合的齿轮之后更新所述改变的齿轮比率。
34.一种变速器，所述变速器包括：
输入轴，所述输入轴被配置成联接到原动机；
双中间轴，所述双中间轴具有安装在其上的第一多个齿轮；
主轴，所述主轴具有安装在其上的第二多个齿轮；
输出轴，所述输出轴向传动系选择性地提供扭矩输出；
摩擦制动器，所述摩擦制动器被配置成接合所述双中间轴；
换档致动器，所述换档致动器被构造成通过将所述第一多个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述双中间轴且将所述第二多个齿轮中的至少一者可旋转地联接到所述主轴而将所述输入轴选择性地联接到所述主轴，其中所述换档致动器安装在壳体的外壁上，并且其中所述双中间轴和所述主轴至少部分地定位在所述壳体内；
离合器致动器壳体，其中离合器致动器至少部分地定位在所述离合器致动器壳体内；
控制器，所述控制器包括换档表征电路，所述换档表征电路被构造成确定变速器换档操作正在经历齿搭接事件；并且
其中所述变速器还包括用于清除所述齿搭接事件的构件，所述用于清除所述齿搭接事件的构件包括所述控制器还包括摩擦制动器控制电路，所述摩擦制动器控制电路被构造成响应于所述齿搭接事件而调节所述双中间轴中的至少一者的转速。
35.如权利要求34所述的变速器，其中所述用于清除所述齿搭接事件的构件还包括所述控制器还包括离合器控制电路，所述离合器控制电路进一步被构造成响应于所述齿搭接事件而命令离合器滑移事件。
36.如权利要求34所述的变速器，其中所述用于清除所述齿搭接事件的构件包括用于将操作地联接到齿轮啮合的轴之间的差转速控制在选定的差转速范围的构件。
37.如权利要求36所述的变速器，其中所述选定的差转速范围包括差小于200rpm的转速范围值。
38.如权利要求34所述的变速器，其中所述离合器致动器和所述换档致动器两者是由共同的空气供应提供动力，并且其中所述变速器不包括任何外部气动软管。
39.如权利要求34所述的变速器，所述变速器还包括：
行星齿轮组，所述行星齿轮组包括太阳齿轮、行星架和环形齿轮，其中所述行星架联接到所述输出轴，并且离合器被配置成将所述太阳齿轮选择性地联接到所述环形齿轮；
滚珠轴承，所述滚珠轴承操作性地定位在所述太阳齿轮与所述环形齿轮之间；并且
其中所述双中间轴中的每一者包括被配置成向所述滚珠轴承施加推力负荷的斜齿轮。
40.如权利要求34所述的变速器，其中所述变速器的传动系不包括任何锥形轴承，并且其中所述变速器的所述壳体的罩壳轴承不承担所述变速器的推力负荷。
41.如权利要求34所述的变速器，所述变速器还包括铸铝壳体。
42.如权利要求34所述的变速器，其中所述变速器包括12速载货汽车变速器。
43.如权利要求34所述的变速器，所述变速器还包括致动器组合件，所述致动器组合件包括所述离合器致动器壳体和集成的致动器壳体，所述集成的致动器壳体操作地联接到所述换档致动器和所述离合器致动器壳体，并且其中所述致动器组合件安装在所述变速器的垂直上侧上。
44.如权利要求43所述的变速器，其中所述换档致动器和所述离合器致动器是由共同的空气供应提供动力，其中所述换档致动器包括多个阀组，其中所述离合器致动器包括至少一个阀，并且其中在所述共同的空气供应与所述多个阀组之间或所述共同的空气供应与所述至少一个阀之间不存在软管。
45.如权利要求44所述的变速器，其中所述换档致动器包括：所述多个阀组，所述多个阀组操作地联接到多个换档拨叉；以及至少一个位置感测装置，所述至少一个位置感测装置被构造成确定所述多个换档拨叉中的每一者的轨道位置。
46.如权利要求44所述的变速器，其中能够在不使所述输入轴与所述原动机解除联接的情况下接近所述换档致动器和所述离合器致动器。
47.如权利要求34所述的变速器，其中所述变速器包括具有3x3x2架构的18速载货汽车变速器。
48.如权利要求34所述的变速器，其中所述离合器致动器被气动地启动，其中所述离合器致动器具有第一伸展位置和第二缩回位置，并且其中所述离合器致动器在所述第二缩回位置包括接近零的死区空气容积。
49.如权利要求48所述的变速器，其中所述控制器还包括换档控制电路，所述换档控制电路被构造成响应于先前确定的齿轮离开位置值而调制第一致动脉冲命令，其中所述调制包括响应于所述换档致动器的位置处于所述齿轮离开位置值的接合侧上而提供所述第一致动脉冲命令作为完全打开命令，并且其中所述调制还包括响应于所述换档致动器的所述位置是接近或超过所述齿轮离开位置值中的一者而提供所述第一致动脉冲命令作为脉冲宽度调制(PWM)命令。
50.如权利要求49所述的变速器，其中所述换档控制电路进一步被构造成响应于换档致动器位置指示接合的同步器离开块而提供第二对抗脉冲命令，并且中断所述第一致动脉冲命令和所述第二对抗脉冲命令中的至少一者以使第一封闭容积和第二封闭容积中的压力衰减同步，其中所述第一封闭容积中的压力促使所述换档致动器进入接合位置，并且其中所述第二封闭容积中的压力促使所述换档致动器进入脱离位置。
51.如权利要求34所述的变速器，所述变速器还包括：
螺线管操作的致动器；
其中所述控制器还包括：
螺线管温度电路，所述螺线管温度电路被构造成确定螺线管的操作温度；
螺线管控制电路，所述螺线管控制电路被构造成响应于所述螺线管的所述操作温度而操作所述螺线管，其中所述操作包括将电流提供到所述螺线管，使得不超过所述螺线管的目标温度。
52.如权利要求34所述的变速器，所述变速器还包括：
其中所述离合器致动器和所述换档致动器两者是由共同的空气供应提供动力；
所述控制器还包括：
离合器控制电路，所述离合器控制电路被构造成命令所述离合器致动器的位置；
其中所述离合器控制电路和所述换档控制电路进一步被构造成执行至少一个协调动作，所述至少一个协调动作选自由以下各者组成的协调动作：
确保两个致动阀不同时打开；
使阀致动命令交替；
从所述变速器的源压力传感器接收空气源压力值，并且响应于所述空气源压力值足够而同时操作阀；以及
从所述变速器的所述源压力传感器接收所述空气源压力值，并且响应于所述空气源压力值而补偿命令。
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