CN1701193A - 驻车装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种驻车装置，其中，当发动机停止时，变速器的输入轴的旋转不受发动机的摩擦力的限制。所述驻车装置包括：设置在所述输入轴上的驻车齿轮；选择性地与所述驻车齿轮相啮合的驻车锁定机构；指示所述变速器档位的换档手柄，其机械连接到所述驻车锁定机构；用于将所述变速器转换到各个档位的变速致动器；驻车操纵检测装置，其设置在所述换档手柄从所述空档到一驻车档的操纵路径中；以及控制装置。在已经根据来自空档检测装置的检测信号确认了换档手柄的空档之后，当根据来自驻车操纵检测装置的检测信号确认换档手柄的操纵时，控制装置操纵变速致动器，使变速器与预定齿轮相啮合。

Description

驻车装置
技术领域
本发明涉及一种驻车装置，其中当发动机停止时离合器脱离连接，从而变速器的输入轴的旋转不会受到发动机摩擦力的限制。
背景技术
在安装流体变速器作为自动变速器的车辆中，车辆具有这样的结构，即液压由发动机驱动的液压泵产生，并且多盘片离合器在液压作用下配合以固定档位。因此，当发动机停止时，不能产生液压，这样在发动机熄火时变速器自动转换到空档状态。因此，安装流体变速器作为自动变速器的车辆不能利用发动机的摩擦力来限制车轮的旋转。因此，安装流体变速器作为自动变速器的车辆在变速器的输出轴上设置有驻车齿轮，并配备有与上述驻车齿轮可选择地配合的驻车锁定机构，使得在驻车时，驻车锁定机构与驻车齿轮啮合。但是，当设置在变速器的输出轴上的驻车齿轮锁定时，变速器的最大输出转矩作用在驻车锁定机构上，从强度角度看，这种情况是很不利的。因此，在安装有自动变速器的中型至重型卡车上，从强度角度考虑不适合设置驻车锁定机构，因此这种卡车上不设置驻车锁定机构。
而且，在使用平行轴齿轮式变速器以及液压式多盘片离合器或电磁离合器的车辆中，当发动机停止时离合器脱离连接，从而车轮的旋转不会受到发动机摩擦力的限制。因此，在这种车辆中，可以在变速器的输出轴上设置驻车齿轮并在驻车时锁定驻车齿轮。但是，在中型至重型卡车上，从上述强度的角度考虑，不设置驻车锁定机构。为了解决上述问题，JP-A 2000-264178公开了一种驻车装置，其具有设置在变速器输入轴上的驻车齿轮，使得在驻车时驻车齿轮被锁定。
在上述公开文献中描述的驻车装置中，变速器的输入轴具有在驻车时被锁定的驻车齿轮，但是，变速器必须在锁定驻车齿轮之前与预定的齿轮啮合。在该装置中，驻车锁定机构机械连接到一换档手柄，如果在驻车时换档手柄被操纵到驻车档，则驻车锁定机构起作用。结果，输入轴被锁定，因此变速器不可能与预定齿轮啮合。因此，即使在驻车时换档手柄被移动到驻车档，变速器仍保持在空档，使得驻车锁定功能不起作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驻车装置，在驻车时当换档手柄被操作到驻车档时，该驻车装置使变速器与预定齿轮啮合。
为了实现该目的，根据本发明，提供一种驻车装置，其中，当发动机停止时，变速器的输入轴的旋转不受发动机的摩擦力的限制，所述驻车装置包括：
设置在所述输入轴上的驻车齿轮；选择性地与所述驻车齿轮相啮合的驻车锁定机构；指示所述变速器档位的换档手柄，其机械连接到所述驻车锁定机构；用于将所述变速器转换到各个档位的变速致动器；
并且还包括：
设置在所述换档手柄的空档处的空档检测装置；驻车操纵检测装置，其设置在所述换档手柄从所述空档到一驻车档的操纵路径中；控制装置，其根据来自所述空档检测装置和所述驻车操纵检测装置的检测信号操纵所述变速致动器；
其中，在已经根据来自所述空档检测装置的检测信号确认了所述换档手柄的所述空档之后，当根据来自所述驻车操纵检测装置的检测信号确认所述换档手柄的操纵时，所述控制装置操纵所述变速致动器，使所述变速器与预定齿轮相啮合。
另外，还包括一限制装置，其限制所述驻车锁定机构与所述驻车齿轮的啮合，并且，当根据来自所述驻车操纵检测装置的检测信号确认所述换档手柄的操纵时，所述控制装置一直操纵该限制装置，直到所述变速器与预定齿轮相啮合。
附图说明
图1是根据本发明的驻车装置的结构示意图。
图2是构成根据本发明的驻车装置的换档手柄的操纵模式的示意图。
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的驻车装置的优选实施例。
图1是根据本发明的驻车装置的结构示意图。由发动机例如内燃机等(未示出)驱动的驱动轴2和变速器3的输入轴31被布置在同一轴线上。在驱动轴2和输入轴31之间布置有液压多盘片离合器4。液压多盘片离合器4可以由以传统方式安装在驱动轴2上的离合器外部41以及安装在输入轴31上的离合器内部42构成。变速器3是公知的平行轴齿轮式变速器，其通过变速致动器5啮合在各档位。变速致动器5可以是公知的，包括由例如电机构成的选择致动器51和换档致动器52，并由来自一控制装置的变速指令信号致动，下面将对该控制装置进行描述。选择致动器51和换档致动器52分别设置有所选档位检测传感器511和所换档位检测传感器521，以检测它们各自的操作位置。这些传感器将检测信号送到下面将要描述的控制装置。
在变速器3的输入轴31上安装有驻车齿轮6。驻车齿轮6选择性地与驻车锁定机构7啮合。驻车锁定机构7具有啮合件71，其布置成面对驻车齿轮6的外周并由变速器3的外壳32支承以在图中的上下方向上滑动。如图所示，啮合件71在其下端具有与驻车齿轮6啮合的齿711，在啮合件71上端具有倾斜的被操纵面712。倾斜的被操纵面712插入到一个设置在外壳32上部的壳体72中。如图所示，相对于外壳32设置的螺旋弹簧73迫使这样形成的啮合件71向上运动。在壳体72中设置一操纵件74，其能够沿左右方向滑动以操纵啮合件71。操纵件74具有与啮合件71的倾斜的被操纵面712相配合的倾斜操纵面741，以及贯通左右方向的通孔742。操纵杆75可滑动地插入到这样形成的操纵件74的通孔742中。在操纵杆75的右端安装一止挡件751。另外，在操纵件74的左侧，操纵杆75上设置一弹簧接收件752。在弹簧接收件752和操纵件74之间布置一螺旋弹簧76。由换档手柄77操纵的推拉线78与操纵杆75的左端相连接。因此，当换档手柄77沿图中箭头所示方向运动时，操纵杆75通过推拉线78向图右侧方向运动，从而使操纵件74通过螺旋弹簧76向图右侧方向运动。当操纵杆74朝图右侧方向运动时，由于操纵件74的倾斜操纵面741与啮合件71的倾斜的被操纵面712之间的配合动作，啮合件71克服螺旋弹簧73的弹簧力作用，向图中向下的方向运动，因此形成在啮合件71下端的齿711与驻车齿轮6啮合。
在所示实施例中，上述换档手柄77构造成根据所示的操纵模式被操纵到空档(N)、前进档(D)、倒车档(R)以及驻车档(P)。在换档手柄77的各操纵档分别设置检测装置。也就是说，在空档(N)处设置空档检测装置81，在前进档(D)处设置前进档检测装置82，在倒车档(R)处设置倒车档检测装置83，在驻车档(P)处设置驻车档检测装置84。在所示实施例中，从空档(N)到驻车档(P)的操纵路径，即空档(N)与驻车档(P)之间的路径形成为弯勾形，在所述弯勾部设置一驻车操纵检测装置85。这些检测装置将它们的检测信号发送到下面将要描述的控制装置。
另外，在所述实施例中，驻车锁定机构7具有电磁阀9，即使在换档手柄已经被操纵到驻车档(P)的状态下，电磁阀9也能作为驻车锁定限制装置，暂时限制所述构成驻车锁定机构7的操纵件74的运动。电磁阀9包括：圆柱形外壳91；外壳91的固定磁轭92，其由电磁材料制成并安装在壳体72一侧端部；与固定磁轭92接触又彼此分离的活动磁轭93；由非磁性材料制成并且其一端被安装在活动磁轭93上的推杆94；围绕固定磁轭92和活动磁轭93布置的电磁线圈95；以及安装在外壳91另一端并盖住活动磁轭93的盖部件96。在这样构成的电磁阀9中，推杆94的一端穿过壳体72并面对操纵件74的右端面。当在这样构成的电磁阀9中电磁线圈95被供能时，活动磁轭93被固定磁轭92吸引，安装在活动磁轭93上的推杆94向图的左侧运动，以限制操纵件74，防止其向图的右侧运动。
所示实施例中的驻车装置具有控制装置10，该控制装置由微处理器构成，并具有：用于根据控制程序执行算术运算的中央处理器(CPU)；用于存储控制程序等的只读存储器(ROM)；用于存储运算结果等的随机存取存储器(RAM)；定时器等。控制装置10从空档检测装置81、前进档检测装置82、倒车档检测装置83、驻车档检测装置84、驻车操纵检测装置85、所选档位检测传感器511、所换档位检测传感521、用于检测车辆行驶速度的车速传感器11以及用于检测加速器踏板(未示出)被压下的量的加速器传感器12来接收检测信号。控制装置10将控制信号发送到构成变速致动器5的选择致动器51和换档致动器52，以及发送到电磁阀9等。
上面描述了所述实施例的驻车装置的结构，下面描述其操作。
当换档手柄77被操纵到空档(N)时，控制装置10根据来自空档检测装置81的检测信号将一控制信号发送到构成变速致动器5的选择致动器51和换档致动器52，以便将变速器3置于空档位置。当换档手柄77被操纵到前进档(D)时，控制装置10根据来自前进档检测装82的检测信号执行自动变速控制。也就是说，控制装置10根据来自车速传感器11和加速器传感器12的检测信号确定目标齿轮，并将控制信号发送到选择致动器51和换档致动器52，使得齿轮与所确定的目标齿轮啮合。然后，当换档手柄77运动到倒车档(R)时，根据来自倒车档检测装置83的检测信号将控制信号发送到选择致动器51和换档致动器52，以便使变速器3与倒档齿轮啮合。
下面说明车辆停止和驻车时的情况。
当车辆停止时，换档手柄77已经被置于空档(N)。此时，由于当驻车装置将被操纵时，发动机已经停止，由被发动机的驱动力操纵的液压泵所产生的液压控制的液压式多盘片离合器4处于这样的状态，即变速器的动力由于发动机停止运转而被切断。当向着驻车档(P)操纵换档手柄77而操纵驻车装置时，在到达驻车档(P)的过程中驻车操纵检测装置85开启，该开启信号被发送到控制装置10。响应来自驻车操纵检测装置85的开启信号，控制装置10将控制信号发送到构成变速致动器5的选择致动器51和换档致动器52，以便使变速器3与预定齿轮(例如一档齿轮或二档齿轮)啮合。这样，变速器3被置于与预定齿轮(例如一档齿轮或二档齿轮)相啮合的状态。在这种情况下，如上所述，液压式多盘片离合器4处于这样的状态，即变速器的动力切断，即变速器3的输入轴31被允许旋转且齿轮可以平稳地啮合。接着，当换档手柄77沿箭头所示方向进一步朝驻车档(P)运动并到达驻车档(P)时，操纵杆75经推拉线78朝图的右侧方向运动。结果，操纵件74经螺旋弹簧76朝向图的右侧运动。由于操纵件74的倾斜操纵面741与啮合件71的倾斜的被操纵面712之间的配合动作，啮合件71克服螺旋弹簧73的弹簧力作用，向图中向下的方向运动，因此形成在啮合件71下端的齿711与驻车齿轮6啮合。因此，啮合件71的齿711与驻车齿轮6啮合，并随后变速器3的输入轴31被锁定而不能旋转。这样，变速器3与预定齿轮(例如一档齿轮或二档齿轮)相啮合，并且变速器3的输入轴31处于锁定状态，这样，使被驱动连接到变速器输出轴33的车轮(未示出)的旋转被限制，从而形成驻车状态。
在所述实施例中，当将换档手柄77操纵到驻车档(P)时，在到达驻车档(P)过程中，设置在弯勾部的驻车操纵检测装置85开启，控制装置10发送控制信号以便给电磁阀9的电磁线圈95供能，从而操纵电磁阀9。结果，如上所述，操纵件74不能向图的右侧运动。当在该状态下换档手柄77到达驻车档(P)时，操纵杆75压缩螺旋弹簧76，并经推拉线78向图的右侧操纵。这样，操纵件74不能向图的右侧方向运动，通过构成变速致动器5的选择致动器51和换档致动器52的操纵，变速器3可靠地与预定齿轮(例如一档齿轮或二档齿轮)相啮合。当通过选择致动器51和换档致动52而使变速器3与预定齿轮(例如一档齿轮或二档齿轮)相啮合的配合动作完成时，控制装置10使得电磁阀9的电磁线圈95不再被供能。结果，操纵件74不再被限制，并利用已经被压缩的螺旋弹簧76的力作用而向图右侧方向运动。因此，由于操纵件74的倾斜操纵面741与啮合件71的倾斜的被操纵面712之间的配合动作，啮合件71克服螺旋弹簧73的弹簧力作用，向图中向下的方向运动，并且形成在啮合件71下端的齿711与驻车齿轮6啮合。这样，通过操纵电磁阀9而暂时限制操纵件74的运动直到变速器3与预定齿轮(例如一档齿轮或二档齿轮)相啮合，即使当换档手柄77被快速操纵到驻车档(P)时，在变速器3与预定齿轮(例如一档齿轮或二档齿轮)啮合后，变速器3的输入轴31也可以被锁定。根据来自所选档位检测传感器511和所换档位检测传感器521的检测信号判断变速器3是否已经与预定齿轮(例如一档齿轮或二档齿轮)相啮合。
下面说明换档手柄77具有图2所述操纵模式的情形。
在图2所述的换档手柄77的操纵模式中，前进档(D)、空档(N)、倒车档(R)以及驻车档(P)以直线方式布置。在前进档(D)、空档(N)、倒车档(R)以及驻车档(P)分别布置有前进档检测装置82、空档检测装置81、倒车档检测装置83、以及驻车档检测装置84，参照图1所示实施例。在如上所述的倒车档(R)位于空档(N)和驻车档(P)之间的情形中，在使车辆停止时，在换档手柄77已经被操纵到空档(N)之后，将换档手柄77操纵到驻车档(P)时经过倒车档(R)。当换档手柄77经过倒车档(R)时，倒车档检测装置83开启。响应所产生的上述开启信号，控制装置10将控制信号发送到构成变速致动器5的选择致动器51和换档致动器52，以便使变速器3与倒档齿轮啮合。这样，变速器3与倒档齿轮啮合并保持在该状态。另外，当换档手柄77位于驻车档(P)时，形成在啮合件71下端的齿711与驻车齿轮6啮合，以锁定输入轴31，如上所述。
当换档手柄77还没有被操纵到驻车档(P)时，即使车辆已经停止且发动机钥匙已经关闭，驻车装置的电源也需要在延迟一预定时间后关闭。另外，在换档手柄77被操纵到驻车档(P)后一预定时间内，在变速器3通过构成变速致动器5的选择致动器51和换档致动器52而与预定齿轮啮合之后，驻车装置的电源被关闭。当在预定时间内换档手柄77没有被操纵到驻车档(P)时，建议使用蜂鸣器等报警。
根据上面构成的本发明的驻车装置，在换档手柄从空档到驻车档的操纵路径上设置驻车操纵检测装置，并且，当驻车操纵检测装置检测到换档手柄的操纵时，操纵变速致动器使变速器与预定齿轮相啮合。因此，在变速器与预定齿轮相啮合的状态下，设置在输入轴上的驻车齿轮能与驻车锁定机构啮合。

Claims (2)

1.一种驻车装置，其中，当发动机停止时，变速器的输入轴的旋转不受发动机的摩擦力的限制，所述驻车装置包括：
设置在所述输入轴上的驻车齿轮；选择性地与所述驻车齿轮相啮合的驻车锁定机构；指示所述变速器档位且机械连接到所述驻车锁定机构的换档手柄；用于将所述变速器转换到各个档位的变速致动器；
并且还包括：
设置在所述换档手柄的空档处的空档检测装置；驻车操纵检测装置，其设置在所述换档手柄从所述空档到驻车档的操纵路径中；控制装置，其根据来自所述空档检测装置和所述驻车操纵检测装置的检测信号操纵所述变速致动器；
其中，在已经根据来自所述空档检测装置的检测信号确认了所述换档手柄的所述空档之后，当根据来自所述驻车操纵检测装置的检测信号确认所述换档手柄的操纵时，所述控制装置操纵所述变速致动器，使所述变速器与预定齿轮相啮合。
2.根据权利要求1所述的驻车装置，其中还包括一限制装置，其限制所述驻车锁定机构与所述驻车齿轮的啮合，并且，当根据来自所述驻车操纵检测装置的检测信号确认所述换档手柄的操纵时，所述控制装置一直操纵该限制装置，直到所述变速器与预定齿轮相啮合。
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