CN204729619U - 线控换档变速器和用于变速器的超驰系统 - Google Patents

Abstract

一种线控换档变速器，包括：具有齿轮的齿轮组；可换档构件，选择性地与齿轮接合以将车辆置于驻车档；与可换档构件连接的第一中间构件。第一中间构件具有接合位置和分离位置并被朝向接合位置偏压；在接合位置可换档构件与齿轮接合；在分离位置可换档构件与齿轮分离。致动器与第一中间构件连接。变速器包括具有标定位置和超驰位置的第二中间构件。在标定位置，第二中间构件不会响应于第一中间构件在接合位置与分离位置之间移动而移动。使第二中间构件从标定位置移动到超驰位置将使第一中间构件从接合位置移动到分离位置。还提供了另一种线控换档变速器和一种用于变速器的超驰系统。本公开能在没有发动机动力的情况下使变速器换档离开驻车档。

Description

线控换档变速器和用于变速器的超驰系统

技术领域

本实用新型涉及自动变速器，特别是线控换档变速器。

背景技术

传统的自动变速器包括用来控制机动车辆的变速器的变速器控制装置。该变速器控制装置用来选择多个档位，例如：驻车档，在驻车档中，变速器被锁定以防止车辆移动；空档，在空档中，变速器允许车辆自由地移动，例如在被拖行时；倒退档，在倒退档中，变速器允许车辆向后运动；以及一个或多个前进档，前进档使得车辆能够向前运动。通常，变速器控制装置是通过诸如线缆之类的机械连接连接于变速器的杆的形式。一般地，该杆还连接于指示器。当变速器控制机构从一个档位移动到另一个档位时，该机械连接将变速器物理地移动至选择的设定，并且指示器发生移动以向驾驶员显示已经选择了哪个档位。即使车辆停止，驾驶员也能够通过指示器确定当前的变速器档位，并且在一些情况下(例如在车辆要被拖行时)能够将变速器控制机构移动到空档。

传统的自动变速器使用多个摩擦元件进行自动传动比变换。广义而言，这些摩擦元件可以被描述为扭矩建立元件——尽管更普遍地被称为离合器或制动器。摩擦元件用来建立从内燃发动机到一组车辆牵引轮的动力传输路径。在车辆加速期间，对于给定的发动机节气门设定，在提高车速时的升档期间，总速比减小，该总速比为变速器输入轴速度与变速器输出轴速度之比。当对于任何给定的车速发动机节气门设定增大或者当车速随着发动机节气门设定减小而降低时，发生实现较高的速比的降档。在当今的自动变速器中存在多种行星齿轮构造。然而，换档运动的基本原理保持类似。对具有多个行星齿轮组的自动变速器进行换档伴随有施加和/或释放摩擦元件以通过借助于行星齿轮组改变扭矩路径来改变速度和扭矩关系。摩擦元件通常基于变速器控制装置的位置而通过液压方式或机械方式被致动。

在线控换档变速器装置中，取消了变速器控制装置与变速器之间的机械连接。作为替代，变速器控制装置向电子控制器传递电信号，该电子控制器指示单独的致动器施加或释放各种摩擦元件以获得期望的传动比。控制装置不再必须是杆的形式，因为控制装置不再使用于控制变速器的机械连接移动。作为替代，控制装置一般是用来指示变速器在变速器档位之间切换的机电接口(例如，一系列的按钮、杆或旋钮)的形式。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于，提供一种线控换档变速器以实现在没有发动机动力的情况下使变速器换档离开驻车档。

根据本公开的线控换档变速器包括可换档构件，该可换档构件能够选择性地与驻车齿轮接合以将车辆置于驻车档。该变速器还包括与可换档构件连接的第一中间构件。第一中间构件具有接合位置和分离位置并且被朝向接合位置偏压。接合位置对应于可换档构件与齿轮接合，并且分离位置对应于可换档构件与齿轮分离。变速器还包括通过第一中间构件与可换档构件连接的致动器。该变速器还包括第二中间构件。第二中间构件具有标定位置和超驰位置。在标定位置中，第二中间构件不会响应于第一中间构件在接合位置与分离位置之间移动而移动。此外，使第二中间构件从标定位置移动到超驰位置将使第一中间构件从接合位置移动到分离位置。

在一些实施例中，第一中间构件包括第一毂部而第二中间构件包括第二毂部。第一毂部和第二毂部能够绕共同的轴线枢转。使第一中间构件从接合位置移动到分离位置包括使第一毂部绕所述轴线枢转，并且使第二中间构件从标定位置移动到超驰位置包括使第二毂部绕所述轴线枢转。在一个这种实施例中，第二毂部连接于凸缘并且构造成与凸缘联合枢转。凸缘具有枢转运动的平面。第一毂部具有外表面和销，该销从外表面延伸通过枢转运动的平面，使得将第二中间构件从标定位置枢转到超驰位置将使凸缘与销接合，从而使第一中间构件从接合位置枢转到分离位置。在一些实施例中，变速器还包括将第二中间构件可释放地保持在标定位置的紧固件。

根据本公开的线控换档变速器包括：能够在接合位置与分离位置之间移动的第一构件以及能够在标定位置与超驰位置之间移动的第二构件。第一构件被朝向接合位置偏压。该变速器还包括致动器，该致动器构造成在第二构件保持固定时使第一构件从接合位置移动到分离位置。使第二构件从标定位置移动到超驰位置将使第一构件从接合位置移动到分离位置。

在一个实施例中，第一构件和第二构件能够绕共同的轴线枢转。第一构件能够通过绕所述轴线枢转而在接合位置与分离位置之间移动，第二构件能够通过绕所述轴线枢转而在标定位置与超驰位置之间移动。

在另外的实施例中，使第二构件从标定位置移动到超驰位置将使第一构件从接合位置移动到分离位置，并且进一步移动至第一构件超驰位置。一些这种实施例还包括控制器。该控制器构造成响应于第一构件移动到第一构件超驰位置而向驾驶员发送指示变速器超驰模式被启用的警告。

一些实施例还包括将第二构件可释放地保持在标定位置的紧固件。多种其他实施例还包括将第二构件偏压在标定位置的弹簧。一些实施例包括与第一构件连接的驻车爪，该驻车爪能够选择性地与齿轮接合。在这种实施例中，第一构件接合位置对应于驻车爪与齿轮接合，而第一构件分离位置对应于驻车爪与齿轮分离。

根据本公开的用于变速器的超驰系统包括使液压致动器或电致动器与驻车爪连接的第一毂部。驻车爪与齿轮选择性地接合。第一毂部构造成绕轴线枢转，其中接合位置对应于驻车爪与齿轮接合，而分离位置对应于驻车爪与齿轮分离。超驰系统还包括构造成绕所述轴线枢转的第二毂部。第二毂部具有标定位置和超驰位置。当处于标定位置时，第二毂部不响应于第一毂部在接合位置与分离位置之间移动而移动。另外，使第二毂部从标定位置移动到超驰位置将使第一毂部从接合位置移动到分离位置。

在一个实施例中，超驰系统还包括指部构件，该指部构件与第二毂部连接并且构造成与第二毂部一起枢转。指部构件具有枢转平面。超驰系统还包括从第一毂部的面延伸通过枢转平面的销，使得将第二毂部从标定位置移动到超驰位置将使指部构件与销接合并且将第一毂部从接合位置移动到分离位置。

一些实施例还包括将第二毂部可释放地保持在标定位置的紧固件。在一个实施例中，将第二毂部从标定位置移动到超驰位置将使得第一毂部从接合位置移动到分离位置，并且进一步移动到第一毂部超驰位置。这种实施例还可以包括控制器，该控制器配置成响应于第一毂部移动到第一毂部超驰位置而向驾驶员发送指示变速器超驰模式被启用的警告。

根据本公开的实施例提供了诸多优点。例如，本公开提供了在没有发动机动力的情况下使变速器换档离开驻车档的超驰装置。根据本公开的系统和方法可以避免将超驰线缆布线到乘客室，从而降低了封装的复杂程度和成本。另外，根据本公开的系统和方法提供了在正常运行状态期间保持静止的能够从外部接近的杆，因而不易遭受因杆上的泥或冰的累积而导致的损坏。

本公开的上述优点以及其他优点和特征将从当结合附图来理解时下文对优选实施例的详细描述中显而易见。

附图说明

图1是包括根据本公开的线控换档变速器的车辆的示意图；

图2是包括根据本公开的超驰系统的线控换档变速器的驻车组件的轴测图；

图3是根据本公开的驻车超驰系统的轴测图；

图4是根据本公开的驻车超驰系统的轴测图；以及

图5A-5C示出了根据本公开的驻车超驰系统的操作。

具体实施方式

根据需要，在此公开了本实用新型的详细的实施例；然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅是可以通过多种替代形式实施的本实用新型的示例。附图未必一定按照比例绘制；一些特征可能被放大或缩小以示出特定组成部分的细节。因此，在此公开的具体的结构和功能方面的细节不应被理解为是限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以多种方式使用本实用新型的代表性基础。

线控换档变速器指的是在变速器控制装置与变速器之间没有机械连接的装置。作为替代，用户操作的换档模块向电子控制器发射电信号，该电子控制器指示单独的致动器施加或释放各种摩擦元件，例如离合器或制动器，以获得期望的传动比。在一些实施例中，变速器可以设置有被其中一个致动器操作的驻车爪。驻车爪可以与变速器中的至少一个齿轮接合以抑制车辆运动，或者，驻车爪可以从所述至少一个齿轮释放以允许车辆运动。驻车爪可以响应于驾驶员将变速器换档至驻车档而被接合。当然，也可以使用多种其他的驻车元件来抑制车辆运动，例如使用驻车制动器。

在一些配置中，操作摩擦元件和驻车爪的致动器是液压致动器。在正常的车辆操作下，发动机驱动变速器泵以向致动器供给液压压力，并且实现摩擦元件或驻车制动器的施加或释放。由于在换档模块与变速器之间没有机械连接，所以在没有液压压力向致动器供给的情况下，驾驶员将不能够使变速器在各档位之间切换。当发动机关闭时，换档模块可能无法换档。

然而，在一些情况下，可能需要在发动机不运行的情况下将车辆从驻车档切换至另一个档位。例如，如果发动机不可操作，那么可能需要将变速器换档离开驻车档以便于拖行。作为另外的示例，可能需要在发动机不运行的情况下使车辆滚动至新的位置。使用标准的换档模块，在发动机不运行的情况下换档离开驻车档是不可能的。因此，变速器可以设置有手动的超驰机构。该手动的超驰机构可以包括可以存在于车辆发动机罩下方的机构或存在于驾驶室内的线缆机构。这种解决方案可能对用户难以接近，难以通过车辆布置，并且还增加了车辆的复杂程度和成本。此外，车辆发动机罩下方的可用的已知超驰机构包括在正常变速器操作期间进行移动的外部超驰杆。这种外部移动的部件容易遭受发生聚集并且阻碍变速器操作的泥、雪、冰或其他碎屑的困扰。

现在参照图1，通过示意形式示出了车辆10。车辆10包括线控换档变速器12。变速器12包括相关联的驻车爪14，驻车爪14能够与变速器中的齿轮(未示出)选择性地接合以抑制车辆运动。变速器12还包括至少一个相关联的致动器16。致动器16构造成与驻车爪14选择性地接合或分离。另外的致动器(未示出)可以控制多种其他的摩擦装置，例如离合器和制动器，以根据各种传动比选择性地从车辆的发动机(未示出)向车辆的车轮(未示出)传输动力。变速器还包括相关联的驻车超驰装置18，将在后文中详细地论述驻车超驰装置18。驻车超驰装置18构造成响应于手动输入选择性地使车辆换档离开驻车档。

车辆10还包括传感器20，传感器20构造成检测驻车超驰装置18的位置。传感器20与至少一个控制器22通信或者处于至少一个控制器22的控制之下。在多种实施例中，一个或多个控制器22可以是车辆系统控制器或彼此通信的多个控制器。当然，该一个或多个控制器22可以与图1中没有示出的多种其他传感器和车辆部件通信。控制器22构造成向驾驶员显示器24发送各种消息和/或警告。驾驶员显示器可以包括仪表板警示灯、多功能显示器、声音警告、或者多种其他向用户发送信息的方法。

现在参照图2，示出了包括超驰系统的线控换档变速器的驻车组件的轴测图。该变速器包括至少一个齿轮组26。驻车爪28能够选择性地与齿轮组26的齿轮接合。当接合时，驻车爪28限制车辆的运动。致动器30——可以是液压致动器或电致动器——通过连杆臂32和联动装置34与驻车爪28接合和/或分离。驻车超驰装置36可操作地使致动器30与连杆臂32连接。

现在参照图3，示出了驻车超驰组件的轴测图。致动器30’——在本实施例中包括液压阀——可驱动地与内部杆40连接。内部杆40在相反端可驱动地连接于连杆臂32’。该内部杆能够在包括第一位置和第二位置在内的多个位置之间移动，其中第一位置可以是“驻车”位置而第二位置可以是“非驻车”位置；在“驻车”位置中，驻车爪与变速器的齿轮接合，在“非驻车”位置中，驻车爪与变速器的齿轮分离。内部杆40构造成绕枢转轴线42在多个位置之间枢转。扭转弹簧44构造成向内部杆40施加偏压扭矩。在优选的实施例中，扭转弹簧44构造成施加朝向“驻车”位置的偏压扭矩。这种组件可以被认为具有“返回至驻车”功能。内部杆还包括从与扭转弹簧44相反的面延伸出的销46。应当注意的是，在本文中，“内部”指的是杆相对于变速器壳的定位。内部杆40和相关的部件(包括致动器30’和连杆臂32’)优选地保持在变速器壳内。

驻车超驰组件还包括同样构造成绕枢转轴线42枢转的超驰杆50。超驰杆50构造成在包括第一位置和第二位置在内的多个位置之间枢转，其中第一位置可以是用于正常操作的“标定”位置，第二位置可以是“超驰”位置。超驰杆50定位在变速器壳的外面以便于接近。超驰杆50构造成与内部杆40分开地枢转，使得当内部杆40在正常操作期间于“驻车”位置与“非驻车”位置之间枢转时，超驰杆保持固定。超驰杆50与致动臂或指部52连接，使得超驰杆50和致动臂52共同绕枢转轴线42枢转。致动臂52优选地保持在变速器壳内。致动臂52限定了通过内部杆40的销46的枢转运动的平面。超驰杆50包括第一紧固件孔54，其中相关联的紧固件将超驰杆50紧固至变速器壳。超驰杆50还包括第二紧固件孔55。超驰杆50还可以包括延伸弹簧56，延伸弹簧56连接于致动臂52并且朝向标定位置偏压超驰杆50。

现在参照图4，示出了驻车超驰组件的后视轴测图。在该视图中，可以看到，超驰杆50能够通过第一毂部58绕枢转轴线42枢转，并且内部杆40能够通过第二毂部60绕枢转轴线42枢转。在本实施例中，第一毂部58是能够绕轴62枢转的内毂部，而第二毂部60是能够绕第一毂部58枢转的外毂部。当然，其他构型也是可能的。

现在参照图5A-5C，示出了根据本公开的驻车超驰装置的操作。在图5A中，组件示出为处于“驻车”位置。内部杆40处于“驻车”位置。紧固件54将超驰杆50保持在标定位置。优选地，设置有小的角度间隙α以将致动臂52与销46分开。在示例性的实施例中，角度间隙α为4°。

在图5B中，紧固件已经从第一紧固孔54中移除，并且超驰杆50已经枢转离开标定位置直至致动臂52接触销46。在包括角度间隙的实施例中，这涉及使超驰杆旋转α度。在该操作阶段，内部杆40仍处于“驻车”位置。

在图5C中，超驰杆50已经向超驰位置枢转额外的β度。致动臂52与销46之间的接触导致内部杆40也枢转β度。使内部杆40枢转β度将使内部杆40从“驻车”位置至少移动到“非驻车”位置并且与驻车爪分离。车辆换档离开“驻车”档并且可以从当前的车辆位置移动。紧固件可以插入第二紧固件孔55中以将超驰杆55保持在超驰位置，并且因此将内部杆40保持在“非驻车”位置。

在优选的实施例中，β度是比将内部杆40从“驻车”位置移动到“非驻车”位置所需的角度位移更大的角度位移。在这种实施例中，使内部杆移动β度将使内部杆40从“驻车”位置移动到第三位置，该第三位置可以是超驰位置。优选地，诸如图1所示的传感器20之类的传感器检测内部杆在超驰位置的存在并且向控制器(例如控制器22)发送指示该状态的信号。响应于检测到的内部杆40在超驰位置的存在，控制器22可以采取多种措施。作为一个示例，控制器22可以通过驾驶员显示器24向驾驶员发送指示变速器处于驻车档不可用的超驰状态的警告。作为另一个示例，控制器可以在变速器处于超驰状态时响应于驾驶员选择换档模块上的驻车档而启动车辆驻车制动。

当然，对以上所述的改型是可能的。例如，在一些实施例中，可以从超驰杆设置线缆系统到车辆的驾驶室，这使得驾驶员能够手动地使车辆换档离开驻车档而不需要进入发动机舱。另外，在一些实施例中，不包括朝向标定位置偏压超驰杆的延伸弹簧。在这种实施例中，仅仅包括将超驰杆保持在标定位置的紧固件。

从上面的描述可以看到，本公开提供了用于在没有发动机动力的情况下使变速器换档离开驻车档的超驰装置，其中该超驰装置包括在正常运行状态期间保持固定的超驰杆，因此该超驰杆不易遭受杆上累积的泥或冰导致的损坏。另外，根据本公开的系统和方法可以避免将超驰线缆布线至乘客室，因此降低了包装复杂程度和成本。

尽管前面描述了示例性的实施例，但无意使这些实施例描述本实用新型的所有可能的形式。相反，在本文中的用词都是描述性而非限制性的用词，并且应当理解的是，可以在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下进行多种变化。另外，多种实施例的特征可以组合以形成本实用新型的另外的实施例。

Claims (10)

1.一种线控换档变速器，其特征在于，包括：

可换档构件，所述可换档构件能够选择性地与驻车齿轮接合以将车辆置于驻车档；

与所述可换档构件连接的第一中间构件，所述第一中间构件具有接合位置和分离位置并且被朝向所述接合位置偏压，其中在所述接合位置中，所述可换档构件与所述驻车齿轮接合，在所述分离位置中，所述可换档构件与所述驻车齿轮分离；

通过所述第一中间构件与所述可换档构件连接的致动器；以及

第二中间构件，所述第二中间构件具有标定位置和超驰位置，其中在所述标定位置中，所述第二中间构件不会响应于所述第一中间构件在所述接合位置与所述分离位置之间移动而移动，并且，使所述第二中间构件从所述标定位置移动到所述超驰位置将使所述第一中间构件从所述接合位置移动到所述分离位置。

2.根据权利要求1所述的线控换档变速器，其特征在于，所述第一中间构件包括第一毂部而所述第二中间构件包括第二毂部，所述第一毂部和所述第二毂部能够绕共同的轴线枢转，使所述第一中间构件从所述接合位置移动到所述分离位置包括使所述第一毂部绕所述轴线枢转，并且使所述第二中间构件从所述标定位置移动到所述超驰位置包括使所述第二毂部绕所述轴线枢转。

3.根据权利要求2所述的线控换档变速器，其特征在于，所述第二毂部连接于凸缘并且构造成与所述凸缘联合枢转，所述凸缘具有枢转运动的平面，所述第一毂部具有外表面和销，所述销从所述外表面延伸通过所述枢转运动的平面，使得将所述第二中间构件从所述标定位置枢转到所述超驰位置将使所述凸缘与所述销接合，从而使所述第一中间构件从所述接合位置枢转到所述分离位置。

4.根据权利要求1所述的线控换档变速器，其特征在于，还包括将所述第二中间构件可释放地保持在所述标定位置的紧固件。

5.一种线控换档变速器，其特征在于，包括：

第一构件，所述第一构件能够在接合位置与分离位置之间移动并且被朝向所述接合位置偏压；

第二构件，所述第二构件能够在标定位置与超驰位置之间移动，其中，使所述第二构件从所述标定位置移动到所述超驰位置将使所述第一构件从所述接合位置移动到所述分离位置；以及

致动器，所述致动器构造成在所述第二构件保持固定时使所述第一构件从所述接合位置移动到所述分离位置。

6.根据权利要求5所述的线控换档变速器，其特征在于，所述第一构件和所述第二构件能够绕共同的轴线枢转，所述第一构件能够通过绕所述轴线枢转而在所述接合位置与所述分离位置之间移动，并且所述第二构件能够通过绕所述轴线枢转而在所述标定位置与所述超驰位置之间移动。

7.根据权利要求5所述的线控换档变速器，其特征在于，使所述第二构件从所述标定位置移动到所述超驰位置将使所述第一构件从所述接合位置移动到所述分离位置，并且进一步移动至第一构件超驰位置。

8.根据权利要求5所述的线控换档变速器，其特征在于，还包括将所述第二构件可释放地保持在所述标定位置的紧固件。

9.根据权利要求5所述的线控换档变速器，其特征在于，还包括将所述第二构件偏压在所述标定位置的弹簧。

10.一种用于变速器的超驰系统，其特征在于，包括：

第一毂部，所述第一毂部使液压致动器或电致动器与驻车爪连接并且能够绕轴线枢转，所述驻车爪与齿轮选择性地接合，所述第一毂部具有接合位置和分离位置，其中在所述接合位置中，所述驻车爪与所述齿轮接合，而在所述分离位置中，所述驻车爪与所述齿轮分离；以及

能够绕所述轴线枢转的第二毂部，所述第二毂部具有标定位置和超驰位置，其中，在所述标定位置中，所述第二毂部不响应于所述第一毂部在所述接合位置与所述分离位置之间移动而移动，并且，使所述第二毂部从所述标定位置移动到所述超驰位置将使所述第一毂部从所述接合位置移动到所述分离位置。