CN216009401U - 车辆变速器系统中的致动系统 - Google Patents

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Abstract

提供了车辆变速器系统中的致动系统。在一个示例中，致动系统可以包括致动器以及轴，致动器经由一个或多个平行轴线齿轮联接至杆臂，轴将杆臂连接至传动系统换挡构件，杆臂经由与一个或多个平行轴线齿轮的平行轴线齿轮的中心对齐的、容纳在杆臂中的狭槽内的滚动元件来驱动。

Description

车辆变速器系统中的致动系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年2月4日提交的美国临时申请号62/970,102，题为“用于致动系统的方法和系统(METHODS AND SYSTEMS FOR AN ACTUATION SYSTEM)”的优先权。为了所有目的，通过引用将上面列出的申请的全部内容并入本文。
技术领域
本文的说明总体上涉及用于传动系统换挡构件的低旋转角度致动系统的方法和系统。
背景技术
在带有动力单元，诸如内燃发动机或电动马达的汽车中，变速器系统使动力单元的输出与驱动轮相适应，以提供所需的推进力。变速器的特征在于，通过将特定的齿轮对锁定至变速器系统内部的输出轴来选择的传动比，或者其他改变传动比的方法。传动系统换挡构件，诸如换挡拨叉可以用于变速器中的换挡连接，其中换挡拨叉可以是跨接变速器齿轮轴的叉端金属杆。
在一些应用中，诸如商用车变速器系统，可能需要杆的非常小的旋转致动，以及所需的高速率和精度来使换挡拨叉切换挡位。实现联接至换挡拨叉的致动器所需的较小旋转输出的方法可以包括使用平行轴线齿轮系。然而，本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。使用平行轴线齿轮系可能导致最终阶段齿轮只在少量齿上工作而不是在较大范围内工作，导致潜在的齿隙、精度降低等。此外，齿轮间隙的变化可能导致工作表面的磨损加剧。
实用新型内容
在一个示例中，上述问题可以通过变速器中的致动系统来解决，该致动系统包括：经由驱动机构，诸如平行轴线齿轮系联接至杆臂的电动机，以及将杆臂连接至传动系统换挡构件的轴，杆臂经由位于杆臂中的狭槽内的滚动元件来驱动。凸轮通过在其中安装滚动元件的齿轮系的最终齿轮上使用偏心销来建立。以这种方式，通过在换挡拨叉致动器中使用基于凸轮的连杆连接器，换挡拨叉中的较小运动和/或中间杆的较小转动量可以以更高的精度进行，并且由于在各种换挡拨叉位置获得增大的致动扭矩的几何优势，在从空挡移动到齿轮啮合时可以获得扭矩优势。
作为一个示例，变速器系统中的换挡拨叉可以选择性地联接至两个挡位中的一个。联接至用于选择所需传动比的换挡拨叉的致动器可以被致动以在所需方向上移动换挡拨叉，以经由致动器与一个挡位齿轮啮合。致动器可能需要通过一个行程的非均匀力来改变挡位啮合。换挡拨叉可以移动通过三个位置，包括零度位置，对应于没有任何挡位啮合的空挡、正的第一角度位置，对应于啮合至第一挡位齿轮，以及负的第二角度位置，对应于啮合至第二挡位齿轮。致动器可以包括经由驱动机构，诸如平行轴线齿轮系来连接的电动机。容纳在狭槽内的滚动元件可以安装在联接至齿轮系的最终齿轮的定位销上，以驱动将最终平行轴线齿轮联接至与换挡拨叉的臂连接的轴的杆臂。定位销偏心于最终齿轮，以产生凸轮效应。在第一挡位齿轮啮合期间，当最终齿轮在第一方向上旋转时，滚动元件可在狭槽内切换至第一位置，增加杆臂上产生的扭矩。类似地，在第二齿轮啮合期间，当最终齿轮在第二方向(与第一方向相反)上旋转时，滚动元件可以在狭槽内切换至第二位置，增加杆臂上产生的扭矩。杆臂的移动可能使换挡拨叉的臂在所需的方向上平移，以进行挡位齿轮的啮合。
以这种方式，通过使用经由滚动元件联接至杆臂的平行轴线齿轮装置，小的旋转位移可以被放大，并且源自换档拨叉的齿轮啮合可以在更高的速度下有效地执行。除了变速器系统的换挡拨叉的致动之外，上述致动系统还可以用于其他传动系构件。在变速器系统中，一个或多个致动系统可以同时使用以驱动不同的构件，诸如多个换挡拨叉。使用致动器的技术效果是，可以以经济高效的方式使用简化的部件布置，以啮合和脱离多个传动系构件。
应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
图1A示出了包括处在第一位置的换挡拨叉的示范性变速器系统。
图1B示出了包括处在第二位置的换挡拨叉的示范性变速器系统。
图2示出了用于致动图1A至1B中的换挡拨叉的致动系统的示意图。
图3示出了联接致动系统与换挡拨叉的轴的旋转的示意图。
图4示出了包括两个图2的致动系统的车辆部件的立体图。
图5示出了包括两个图2的致动系统的车辆部件的俯视图。
图6A示出了联接至图2的致动系统的传感器的侧视图。
图6B示出了联接至图2的致动系统的传感器的立体图。
图7示出了用于操作用于换挡拨叉的致动系统的示范性方法的流程图。
具体实施方式
下文的说明涉及用于传动系统换挡构件的低旋转角度致动系统的系统和方法。如图1A至1B示意性示出，诸如换挡拨叉之类的传动系统换挡构件可以包括在车辆的变速器系统中。致动系统的部件如图2示意性示出。联接至换挡拨叉的致动系统的轴可以切换至多个不同的位置以啮合和脱离所需的变速器(挡位)齿轮，如图3所示。如图4至5所示，多个致动系统可以联接至单个车辆部件。如图6A至6B所示，传感器可以联接至致动系统的部件以确定换挡拨叉的当前位置。车辆控制器可以诸如经由图7的控制例程来执行控制例程，以操作致动系统基于由用户选择的变速器系统的模式来致动换挡拨叉。
图1A至1B示出了双速变速器系统101的简化示意图。第一轴 104可以直接联接至推进系统(内燃的或电的)或者经由离合器(未示出) 间接联接至推进系统。当推动离合器片时，该离合器可能将发动机从变速器系统脱离连接。当离合器被释放时，发动机可以直接联接至第一轴104。第一轴104和第一齿轮106可以作为单个单元连接。第一轴104和第一齿轮106可以以与发动机相同的速度旋转。
第一齿轮可以经由啮合的第二齿轮112联接至中间轴(副轴) 110。另外两个齿轮，即第三齿轮113和第四挡齿轮114可以安装在中间轴上。第二齿轮112、第三齿轮113和第四齿轮114中的每一个可以以与中间轴110和第一齿轮106相同的速度旋转。当离合器接合时，中间轴110可以经由第一轴104和第一齿轮106直接接收来自发动机的动力。
变速器系统的输出轴108可以是带花键的轴，其通过通至汽车的驱动轮的差速器直接连接至车辆的驱动轴。当车轮旋转时，输出轴108也可以旋动。在该示例中，两个变速器齿轮(第一变速器齿轮124和第二变速器齿轮126)骑驻在联接至输出轴108的轴承上。在车辆正在滑行而发动机停机的条件下，输出轴108可以在变速器齿轮内旋转，而该变速器齿轮和中间轴110可以静止。
联接至套环122的挡位选择器换挡拨叉120可以根据需要来选择两个变速器齿轮中的一个。套环122可以通过花键连接至输出轴，并且可以与输出轴108一起旋转。套环122可以将变速器齿轮之一连接至输出轴 108。沿着套环两侧的齿可以与所选齿轮的侧部上的孔选择性地啮合，以使齿轮与输出轴108啮合。套环122可以沿第一方向移动以与第一变速器齿轮124啮合，并且可以沿相反的第二方向移动以与第二变速器齿轮126啮合。挡拨叉120可以经由致动系统102致动而移动套环122。致动系统102 可以经由轴121联接至换挡拨叉。致动系统102可以包括经由一个或多个平行轴线齿轮联接至杆臂的电动马达，以及将杆臂连接至换挡拨叉120的轴，杆臂经由容纳在杆臂中的狭槽内的滚动元件驱动，并且相对于最终平行轴线齿轮偏心。致动系统允许换挡拨叉120沿任一方向的小幅且精确的移动，以完全地啮合所选择的变速器齿轮。该致动系统参考图2详细说明。
图1A示出了变速器系统101的第一位置100。在第一位置，当套环122定位在两个变速器齿轮之间时，变速器处在空挡中。在空挡时，每个变速器齿轮可以基于它们与中间轴110的比率而以不同的速率在输出轴108上自由转动。
图1B示出了变速器系统101的第二位置150。在第二位置，套环122经由换挡拨叉120的致动系统102沿输出轴108切换挡位，以使第二变速器齿轮126与套环122啮合。第一轴104可以使中间轴110旋转，该中间轴110接着使每个变速器齿轮旋转。由于套环啮合至第二传动齿轮 126，因此发动机动力可以经由中间轴110、第四齿轮114和第二变速器齿轮126中的每一个而从第一轴104传递至变速器系统的输出轴108。在这种条件下，第一变速器齿轮124可以在其轴承上自由转动，而不影响输出轴 108。
在变速器系统101的第三位置(未示出)，套环122可以经由换挡拨叉120的致动系统102而沿输出轴108切换挡位，以使第一变速器齿轮124与套环122啮合。用于第一变速器齿轮124的啮合的换挡拨叉12以及套环122的移动方向可以与用于第二变速器齿轮126的啮合的换挡拨叉 120以及套环122的移动方向相反。
变速器系统101是简化的变速器系统。变速器系统可以包括多于两个变速器挡位齿轮和多个换挡拨叉以及套环，每个换挡拨叉以及套环对应于单个变速器挡位齿轮或一对变速器挡位齿轮。要啮合的挡位齿轮可以经由车载控制系统，基于如车辆操作员所要求的挡位切换器的位置结合各种车辆数据(操作条件)来选择。
在另一个实施例中，同步器可以用于将套环联接至所选择的变速器齿轮。同步器允许套环和变速器齿轮在齿轮的齿与套环啮合之前进行摩擦接触，允许套环和变速器齿轮首先同步它们的速度。在同步器布置中，变速器齿轮可以包括自其中心的锥形突起，并且套环可以包括锥形开口以在联接时接纳该突起。一旦变速器齿轮的锥形突起装配到套环的开口中，则该套环的外侧部分可以滑动以使套环侧部的齿与变速器齿轮啮合。
图2示出了用于致动图1A至1B中的换挡拨叉以选择变速器系统的挡位的致动系统200的示意图。致动系统200可以是图1A至1B中的致动系统102。致动系统可以包括联接至驱动马达/小齿轮204的第一平行轴线齿轮206。驱动马达(致动器)204可以是电动马达，诸如无刷马达、分流马达、步进马达和其他类型的电动马达。驱动马达204可以选择性地操作以使第一平行轴线齿轮206沿顺时针(第一)方向和逆时针(第二) 方向旋转。
第一平行轴线齿轮206可以包括固定至该第一平行轴线齿轮106 的中心的附接的第二平行轴线齿轮208。该第二平行轴线齿轮208可以以与第一平行轴线齿轮206相同的速度和方向旋转。第二平行轴线齿轮208可以在第一平行轴线齿轮206与相邻的最终平行轴线齿轮210之间提供交界。第二平行轴线齿轮208可以与最终平行轴线齿轮210的外周呈共面接触。在一个示例中，第二平行轴线齿轮208和最终平行轴线齿轮210的外周可以包括诸如齿和凹槽的互补几何形状，其允许第一平行轴线齿轮206与最终平行轴线齿轮210经由第二平行轴线齿轮208的有效联接。
第一平行轴线齿轮206和最终平行轴线齿轮210可以是沿A-A'-B 平面基本共面的。第一平行轴线齿轮206和第二平行轴线齿轮208中的每一个可以沿其各自的中心轴线以顺时针方向和逆时针方向旋转。
杆臂218可以经由固定于并且偏心于最终平行轴线齿轮210的定位销212而联接至最终平行轴线齿轮210。杆臂218可以包括靠近其第一端的细长狭槽216。滚动元件214可以安装在定位销212上，并且该滚动元件可以定位在杆臂的狭槽216内，由此，可经由定位销212和滚动元件214 使杆臂218联接至最终平行减速齿轮210。狭槽216可以沿A’-B轴线延长，并且其圆形端部与容纳在其中的滚动元件214的半径互补。当最终平行轴线齿轮210围绕点A’旋转时，滚动元件214可以沿狭槽216的长度移动。杆臂可以围绕点C(轴220的中心)自由旋转。第一平行轴线齿轮206和最终平行轴线齿轮210的中心沿轴线A-A’对齐，并且杆臂的轴线A’-B与轴线A-A’成α角。在一个示例中，角度α可以在70度与110度的范围内。
杆臂218的转动自由度可以大大低于第一平行轴线齿轮206和最终平行轴线齿轮210中的每一个的转动自由度。在一个示例中，杆臂218 和最终平行轴线齿轮210的旋转自由度的比率可以是1:10。在另一个示例中，虽然最终平行轴线齿轮210可以旋转360度，但是杆臂218只可以在中心轴线A’-B的两侧各旋转15度。
轴220可以联接至杆臂218的第二端，该第二端远离第一端。杆臂218的第二端可以包括圆盘222，并且轴220附接至圆盘222的中心。轴 220可以垂直于杆臂218的平面。该轴可以联接至传动系统换挡构件，使得杆臂218的旋转可以转化为驱动换挡构件的换挡动作。
在一个示例中，驱动马达204可以在第一方向上驱动，使第一平行轴线齿轮206围绕其中心在第二方向(与第一方向相反)上旋转。第二平行轴线齿轮208(以及第一平行轴线齿轮206)也沿第二方向旋转。第二平行轴线齿轮208使最终平行轴线齿轮210以相对于第一平行轴线齿轮206 降低的速度围绕其中心在第一方向上旋转。最终平行轴线齿轮210的旋转使滚动元件214在狭槽216内围绕最终平行轴线齿轮210在第一方向上旋转。滚动元件的旋转随后可以转化为杆臂218在第二方向上的旋转，这可以使轴220围绕点C在第二方向上旋转。类似地，驱动马达204可以在第二方向上驱动，使致动系统200反向动作(诸如轴220在第一方向上旋转)。
在一个示例中，传动系统换挡构件可以是换挡拨叉，诸如变速器系统(诸如图1A至1B中的变速器系统101)的换挡拨叉。与位于狭槽216 中心的滚动元件214对应的杆臂218的第一位置可以与轴220的0度位置相对应。当最终平行轴线齿轮210在第一(顺时针)方向上旋转时，滚动元件214可以移动到狭槽的下部分，使杆臂218将轴220移动至与0度位置成第一角度的第一位置。类似地，当最终平行轴线齿轮210在第二(逆时针)方向上旋转时，滚动元件214可以移动到狭槽的上部，使杆臂218 将轴220移动至与0度位置成第二角度的第二位置。第二角度可以(相对于0度位置)与第一角度在相反的方向。例如，第一角度可以是从0度位置在正方向上的5度，而第二角度可以是从0度位置在负方向上的5度。
在一个示例中，由于致动系统200的部件的布置，驱动马达204 的较大的旋转将减小为杆臂218围绕点C的更精细的移动。例如，杆臂218 的旋转可以是使杆臂218的致动的驱动马达204的旋转的四分之一。
此外，由于致动系统200部件的三角几何特性，可以基于杆臂长度和偏心装置距离来实现扭矩增大。该三角几何特性的优势允许驱动马达 204提供较少的致动扭矩以克服系统负载。
图3示出了联接致动系统与换挡拨叉的轴220的旋转的表示。轴的空挡位置由0度线310表示。该轴可以由致动系统致动以沿第一方向(例如顺时针)旋转至第一位置312。在一个示例中，第一位置可以在2度与 10度的范围内。在另一个示例中，第一位置是5度。轴移动至第一位置312 使换挡拨叉移动至第一挡位的啮合位置。这样，通过将致动系统的轴旋转到预先校准的第一位置，变速器系统的第一挡位齿轮可以啮合，并且挡位可以从空挡切换至第一挡位。该轴还可以由致动系统致动以沿第二方向(诸如逆时针)旋转至第二位置314。在一个示例中，第二位置可以在负的2 度与10度的范围内。在另一个示例中，第二位置是负的5度。轴移动至第二位置314使换挡拨叉移动至第二挡位齿轮的啮合位置。这样，通过将致动系统的轴旋转到预先校准的第二位置，变速器系统的第二挡位可以啮合，并且挡位可以从空挡切换至第二挡位。轴在第一方向上的旋转可以通过使致动系统的致动器(诸如电动机)在第一方向上旋转来实现，而轴在第二方向上的旋转可以通过使致动系统的致动器(诸如电动机)在相反的第二方向上旋转来实现。
回到图2，位置传感器可以联接至致动系统101的一个或多个部件。在该示例中，位置传感器224可以联接至最终平行轴线齿轮210或者杆臂218。位置传感器224可以确定轴220的当前位置(诸如角度)。换挡拨叉位置可以从轴位置推断，诸如，可以确定变速器系统是否处于空挡或挡位(第一挡位或第二挡位)是否啮合。可在改变挡位之前执行当前挡位啮合状态的确定。轴的当前位置可以用作参数，以确定需要换挡到命令的挡位所需的轴旋转角度。例如，如果第一挡位齿轮啮合，轴将处于第一位置。在从操作员接收到将挡位从第一挡位切换到第二挡位的命令时，控制器可以经由位置传感器224确定轴的当前位置。在经由位置传感器确定轴的第一位置时，致动器204可以估计所需的第一平行轴线齿轮206的旋转角度，该角度将转化为轴的旋转所需的量，用于使第一挡位齿轮脱离并且随后使第二挡位齿轮啮合。例如，如果位置传感器确定轴处于正的五度角度，则控制器可以确定轴要切换五度以到达空挡，并且随后切换另外五度以到达负的五度角，在此位置换挡拨叉可以啮合第二挡位齿轮。
图6A至6B分别示出了联接至图2的致动系统的一个或多个部件的传感器224的侧视图600和立体图650。传感器224可以包括从与其联接的部件向外突出的第一部分602，以及插入该部件中的第二部分604。传感器可以经由穿过开口608的螺栓联接至部件的外壳。该传感器可以包括一个或多个散热翅片606，它们纵向地定位在传感器224的第二部分604的表面上。传感器可以是感应传感器和霍尔效应传感器之一。
图4示出了包括两个图2的致动系统的车辆部件402的立体图 400。车辆部件可以是变速器组件，包括可经由一个或多个换挡拨叉操纵的多个变速器齿轮。在该示例中，两组致动系统可联接至车辆部件402。第一致动系统可以联接至第一轴410，并且第二致动系统可以联接至第二轴412。第一轴410和第二轴412中的每一个都可以联接至可以独立致动的分离的换挡拨叉。例如，第一致动系统和第二致动系统可以并联或者一次一个运行以致动分离的换挡拨叉，每个换挡拨叉操作单独的一组变速器齿轮。
图5示出了包括两个致动系统的图4的部件402的俯视图。第一轴410经由第一臂504联接至第一换挡拨叉510，而第二轴412经由第二臂 506联接至第二换挡拨叉512。第一轴410经由第一致动系统的旋转可以经由第一臂504来致动第一换挡拨叉510以啮合或脱离变速器齿轮。类似地，第二轴412经由致动系统的旋转可以经由第二臂506来致动第二换挡拨叉 512以啮合或脱离另一变速器齿轮。
图1A至6B中的系统能够使控制器具有储存在非暂时性存储器上的计算机可读指令，当执行该指令时使控制器：在第一条件期间，在第一方向上转动联接至平行轴线齿轮系统的致动器以在第二方向上转动杆臂并且将换挡拨叉切换到第一位置而啮合变速器系统的第一挡位齿轮；以及在第二条件期间，在第二方向上转动联接至平行轴线齿轮系统的致动器以在第一方向上转动杆臂并且将换挡拨叉切换到第二位置而啮合变速器系统的第二挡位齿轮。第一条件可以包括用户经由输入到车载仪表板选择第一挡位，并且第二条件可以包括用户经由输入到车载仪表板选择第二挡位。
图7示出了用于操作变速器系统(诸如图1A至1B中的变速器系统101)的致动系统(诸如图2中的电子致动系统200)的示例方法700。该变速器系统可以包括多个挡位，并且该系统的挡位齿轮可以基于车辆运行条件或者基于用户所选择的挡位经由致动系统来啮合。用于执行方法700 和本文包括的其余方法的指令可以由控制器基于储存在控制器的存储器上的指令以及结合从车辆系统的传感器接收的信号来执行。根据下文描述的方法，控制器可以使用车辆系统的发动机致动器来调整发动机操作。
在702，该例程包括确定变速器系统的第一挡位是否已被选择。作为示例，车辆操作员可以经由车载仪表板选择变速器系统的第一挡位。当选择第一挡位时，控制器可以在所需的第二方向上致动变速器系统的换挡拨叉以与第一挡位啮合。
如果确定第一挡位被选择了，则在704处，可以使电子致动系统的驱动马达/小齿轮(诸如图2中的驱动马达/小齿轮204)在第一方向上旋转。该控制器可以对马达/小齿轮的致动器发送信号，以在第一方向上旋转马达/小齿轮。在一个示例中，第一方向可以是逆时针方向。
在706处，马达/小齿轮在第一方向上的旋转可以使与马达/小齿轮啮合的平行轴线齿轮系的第一齿轮(诸如图2中的第一平行轴线齿轮 206)在第二方向上旋转。作为示例，第二方向可以是顺时针方向。在706 处，第一齿轮在第二方向上的旋转可以使安装在第一齿轮的中心处的第二齿轮(诸如图2中的第二平行轴线齿轮208)在第一方向上旋转。
在708处，与第二齿轮啮合的致动系统的最终齿轮(诸如图2中的最终平行轴线齿轮210)可以围绕其轴线在第一方向上旋转。最终齿轮的旋转可以使经由驱动销(诸如图2中的定位销212)固定于并且偏心于最终齿轮的杆臂转动。当最终齿轮旋转时，杆臂可以转动并且沿容纳驱动销的狭槽滑动。在710处，杆臂可以在第二方向上转动，这可以使联接至杆的一端的输出轴(诸如图2中的输出轴220)在第二方向上旋转。输出轴在第二方向上的旋转可以使换挡拨叉移动到第一挡位的啮合位置。该轴可以旋转，直至第一挡位啮合。于是，例程可以进行到步骤712。
如果在702处，确定用户没有选择变速器系统的第一挡位，则该例程可以进入步骤712。在712，该例程包括确定变速器系统的第一挡位是否已被选择。作为示例，车辆操作员可以经由车载仪表板选择变速器系统的第二挡位。当选择第二挡位时，控制器可以在所需的第一方向上致动变速器系统的换挡拨叉以与第二挡位啮合。如果确定没有选择变速器系统的第二挡位，则在714处，变速器系统可以保持在当前模式。例如，变速器系统可以保持在当前啮合至换挡拨叉的变速器系统的第一挡位或任何其他挡位。
如果确定第二挡位被选择了，则在716处，可以使电子致动系统的驱动马达/小齿轮在第二方向上旋转。该控制器可以对马达/小齿轮的致动器发送信号，以在第二方向上旋转马达/小齿轮。在一个示例中，第二方向可以是顺时针方向。
在718处，马达/小齿轮在第二方向上的旋转可以使与马达/小齿轮啮合的平行轴线齿轮系的第一齿轮在第一方向上旋转。作为示例，第一方向可以是逆时针方向。在720处，第一齿轮在第一方向上的旋转可以使安装在第一齿轮的中心处的第二齿轮在第二方向上旋转。
在720处，与第二齿轮啮合的致动系统的最终齿轮可以围绕其轴线在第二方向上旋转。最终齿轮的旋转可以使经由驱动销(诸如图2中的定位销212)固定于并且偏心于最终齿轮的杆臂转动。当最终齿轮旋转时，杆臂可以转动并且沿驱动销的狭槽滑动。在722处，杆臂可以在第一方向上转动，这可以使联接至杆的一端的输出轴在第一方向上旋转。输出轴在第一方向上的旋转可以使换挡拨叉移动到第二挡位的啮合位置。该轴可以旋转，直至第二挡位啮合。随后，例程可以结束。
以这种方式，联接至杆臂的平行轴线齿轮可以通过杆臂的狭槽中的定位销旋转以转动杆臂，该定位销固定至最终平行轴线齿轮，并且传动系统换挡构件可以通过杆臂的转动来啮合和脱离，杆臂的转动角度基本上小于驱动马达的旋转角度。
在一个示例中，车辆变速器系统中的致动系统，该致动系统包括：致动器，该致动器经由一个或多个平行轴线齿轮联接至杆臂；以及轴，该轴将杆臂连接至传动系统换挡构件，杆臂经由容纳在杆臂的狭槽内的偏心的滚动元件来驱动。在上述的示例中，附加地或可选地，一个或多个平行轴线齿轮包括第一平行轴线齿轮、第二平行轴线齿轮和最终平行轴线齿轮，最终平行轴线齿轮经由偏心的滚动元件联接至杆臂的第一端，并且其中，轴联接至杆臂的第二端，第一端远离第二端。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，滚动元件安装在偏心地固定至最终平行轴线齿轮的定位销上，滚动元件能围绕定位销旋转。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，致动器是联接至第一平行轴线齿轮的电动马达。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，第一平行轴线齿轮经由第二平行轴线齿轮联接至最终平行轴线齿轮，并且其中，第二平行轴线齿轮固定至第一平行轴线齿轮的中心，第二平行轴线齿轮与最终平行轴线齿轮的外周共面接触。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，第一平行轴线齿轮、最终平行轴线齿轮和杆臂中的每一个与杆臂的纵向轴线共面，该纵向轴线与将第一平行轴线齿轮的中心连接至最终平行轴线齿轮的中心的轴线成角度，并且其中，轴垂直于杆臂的平面。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，传动系统换挡构件是变速器中的换挡拨叉，该换挡拨叉的臂经由杆臂和轴的运动来致动。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，在第一方向上旋转的致动器在第二方向上旋转杆臂，并且将换挡拨叉的臂从空挡位置切换至第一位置。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，在第二方向上旋转的致动器在第一方向上旋转杆臂，并且将换挡拨叉的臂从空挡位置切换至第二位置，第二方向与第一方向相反。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，空挡位置对应于不啮合变速器的任何挡位齿轮的换挡拨叉，第一位置对应于仅啮合变速器系统的第一挡位齿轮的换挡拨叉，并且第二位置对应于仅啮合变速器系统的第二挡位齿轮的换挡拨叉。任何或所有上述示例附加或可选地进一步包括位置传感器，该位置传感器联接至杆臂和最终平行轴线齿轮之一。
在另一个示例中，一种用于传动系统的方法，该方法包括：通过杆臂的狭槽中的定位销来使得联接至杆臂的平行轴线齿轮旋转，定位销销固定至平行轴线齿轮以转动杆臂，以及通过杆臂的转动来啮合和脱离传动系统换挡构件，杆臂的转动角度基本上小于平行轴线齿轮的旋转角度。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，杆臂的转动围绕杆臂到旋转轴的端部连接点来固定，该轴联接至换挡拨叉。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，从杆臂原点在正方向上转动第一角度可将传动系统换挡构件致动至第一位置，并且其中，从杆臂原点在负方向上转动第二角度可将传动系统换挡构件致动至第二位置。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，第一位置对应于变速器系统的第一挡位齿轮的啮合，并且第二位置对应于变速器系统的第二挡位齿轮的啮合。
在又一个实施例中，一种用于车辆的方法，该方法包括：控制器具有储存在非暂时性存储器上的计算机可读指令，当执行该指令时使控制器：在第一条件期间，在第一方向上转动联接至平行轴线齿轮系统的致动器，以在第二方向上转动杆臂并且将换挡拨叉切换到第一位置以啮合变速器系统的第一挡位齿轮；以及在第二条件期间，在第二方向上转动联接至平行轴线齿轮系统的致动器，以在第一方向上转动杆臂并且将换挡拨叉切换到第二位置以啮合变速器系统的第二挡位齿轮。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，第一条件包括用户经由输入到车载仪表板选择第一挡位，并且第二条件包括用户经由输入到车载仪表板选择第二挡位。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，杆臂的第一端经由容纳在杆臂中的狭槽内的偏心滚动元件联接至所述平行轴线齿轮系统的最终平行轴线齿轮，并且杆臂的第二端联接至输出轴。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，输出轴联接至换挡拨叉，并且其中轴在第二方向上的旋转将换挡拨叉切换至第一位置，轴在第一方向上的旋转将换挡拨叉切换至第二位置，第一方向与第二方向相反。在上述任何或所有示例中，附加地或可选地，最终平行轴线齿轮联接至第二平行轴线齿轮，第二平行轴线齿轮联接至第一平行轴线齿轮并且与第一平行轴线齿轮同心，并且第一平行轴线齿轮联接至致动器。
图4和图5示出了具有各种组件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中，这样的元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或彼此相邻的。作为示例，放置为彼此共面地接触的组件可以称为共面地接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔而没有其它部件的元件可以被如此称呼。作为又一示例，彼此上/下、彼此相对侧或彼此左/右地示出的元件可以相对于彼此如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶上的元件或元件的位置可称为部件的“顶部”，而最底下的元件或元件的位置可称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，在其它元件上方示出的元件垂直地位于其它元件上方。作为又一个示例，在附图中描绘的元件的形状可以被称为具有如此形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度的，等等)。此外，在至少一个示例中，示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。更进一步，在一个示例中，示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。
所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及一个元件或第一元件或其等同物。应当将这样的权利要求理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本申请或相关申请中，可以通过修改本权利要求或通过提出新权利要求来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其它组合和子组合。这样的权利要求，无论是在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，都被认为包括在本公开的主题范围内。

Claims (10)

1.一种车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，所述致动系统包括：
致动器，所述致动器经由一个或多个平行轴线齿轮联接至杆臂；以及
轴，所述轴将杆臂连接至传动系统换挡构件，所述杆臂经由容纳在所述杆臂的狭槽内的偏心的滚动元件来驱动。
2.根据权利要求1所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，所述一个或多个平行轴线齿轮包括第一平行轴线齿轮、第二平行轴线齿轮和最终平行轴线齿轮，所述最终平行轴线齿轮经由偏心的所述滚动元件联接至所述杆臂的第一端，并且其中，所述轴联接至所述杆臂的第二端，所述第一端远离所述第二端。
3.根据权利要求2所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，所述滚动元件安装在定位销上且能围绕所述定位销旋转，其中，所述定位销偏心地固定至所述最终平行轴线齿轮。
4.根据权利要求2所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，所述致动器是联接至所述第一平行轴线齿轮的电动马达，所述系统进一步包括联接至所述杆臂与所述最终平行轴线齿轮之一的位置传感器。
5.根据权利要求2所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，所述第一平行轴线齿轮经由所述第二平行轴线齿轮联接至所述最终平行轴线齿轮，并且其中，所述第二平行轴线齿轮固定至所述第一平行轴线齿轮的中心，所述第二平行轴线齿轮与所述最终平行轴线齿轮的外周共面接触。
6.根据权利要求2所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，所述第一平行轴线齿轮、所述最终平行轴线齿轮和所述杆臂中的每一个与所述杆臂的纵向轴线共面，所述纵向轴线与将所述第一平行轴线齿轮的中心连接至所述最终平行轴线齿轮的中心的轴线成角度，并且其中，所述轴垂直于所述杆臂的平面。
7.根据权利要求1所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，所述传动系统换挡构件是变速器中的换挡拨叉，所述换挡拨叉的臂经由所述杆臂和所述轴的运动来致动。
8.根据权利要求7所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，在第一方向上旋转的所述致动器使所述杆臂在第二方向上转动，并且将所述换挡拨叉的臂从空挡位置切换至第一位置。
9.根据权利要求8所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，在所述第二方向上旋转的所述致动器使所述杆臂在所述第一方向上转动，并且将所述换挡拨叉的臂从所述空挡位置切换至第二位置，所述第二方向与所述第一方向相反。
10.根据权利要求9所述的车辆变速器系统中的致动系统，其特征在于，所述空挡位置对应于不啮合所述变速器的任何挡位齿轮的换挡拨叉，所述第一位置对应于仅啮合所述变速器系统的第一挡位齿轮的换挡拨叉，并且所述第二位置对应于仅啮合所述变速器系统的第二挡位齿轮的换挡拨叉。
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