具有駐車功能的車輛傳動(dòng)裝置中的改進(jìn)的制作方法
【專利摘要】響應(yīng)于駕駛者選擇“駐車檔”，車輛傳動(dòng)裝置被命令為在“駐車檔”之前瞬時(shí)地選擇并且保持“空檔”、同時(shí)施用車輛車輪制動(dòng)器。這種布置防止在傳動(dòng)系中捕獲扭矩，并且因此能夠消除止動(dòng)爪在接下來脫開“駐車檔”時(shí)發(fā)生“重?fù)簟薄?br> 【專利說明】具有駐車功能的車輛傳動(dòng)裝置中的改進(jìn)
[0001]本發(fā)明涉及具有駐車鎖止功能的車輛傳動(dòng)裝置，并且更特別地但不唯一地涉及自動(dòng)行星傳動(dòng)裝置。本發(fā)明的方面涉及方法、系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置以及車輛。
[0002]車輛的常規(guī)自動(dòng)傳動(dòng)裝置包括多個(gè)離合器和/或制動(dòng)器，其能夠結(jié)合一個(gè)或更多個(gè)行星齒輪系操作以提供一系列的速比。通常提供有“駐車”功能，由此能夠使傳動(dòng)裝置的輸出軸與變速箱殼體接合以鎖止傳動(dòng)裝置輸出軸以抵抗其相對(duì)旋轉(zhuǎn)。傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)系下游是不中斷的，使得接合駐車功能鎖止車輛車輪以抵抗其運(yùn)動(dòng)。
[0003]用于這種傳動(dòng)裝置的常規(guī)的駕駛者操作的手動(dòng)選檔器通常具有順次的PRNDL位置，使得駐車狀態(tài)處于行程的一端處。除非傳動(dòng)裝置處于“駐車檔”或“空檔”，否則車輛點(diǎn)火開關(guān)通常被抑制，使得沒有能夠在就緒狀態(tài)下起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)危險(xiǎn)。
[0004]提供駐車鎖止功能的普通裝置包括輸出軸的齒形輪和可樞轉(zhuǎn)的止動(dòng)爪，該止動(dòng)爪安裝在變速箱殼體上并且被彈性地迫壓成接合在齒形輪的相鄰齒之間。止動(dòng)爪通過手動(dòng)選檔器離開“駐車檔”位置的運(yùn)動(dòng)而脫開。
[0005]必須確保止動(dòng)爪在所有使用狀態(tài)下可接合齒形輪和從齒形輪脫開。特別地，即使輸出軸具有從從動(dòng)車輛車輪施加至其的扭矩時(shí)，脫開也必須是可靠的。
[0006]如果車輛停止在斜坡上時(shí)可能發(fā)生這種情況，并且駐車止動(dòng)爪在沒有施用手制動(dòng)器的情況下接合從而保持車輛以抵抗其運(yùn)動(dòng)。駐車止動(dòng)爪使車輛停止?jié)L移并且因此反作用于傳動(dòng)系中的扭矩。
[0007]在其它情況中，可在車輛已中止運(yùn)動(dòng)之前選擇“駐車檔”，并且駐車止動(dòng)爪可在施用車輛手制動(dòng)器時(shí)接合。在該情況中，止動(dòng)爪可能捕獲傳動(dòng)系內(nèi)的扭矩。
[0008]但是如果扭矩由駐車止動(dòng)爪捕獲或反作用，那么必須不防礙止動(dòng)爪在合理的低脫開力下脫開。已知的現(xiàn)象是當(dāng)施加脫開力時(shí)止動(dòng)爪快速的彈出，這可能是捕獲的扭矩的結(jié)果。這種彈出通常伴隨可聽到的“重?fù)袈暋薄?br> [0009]可將內(nèi)部測(cè)量施用于傳動(dòng)裝置以解決止動(dòng)爪重?fù)舻膯栴}，但是該現(xiàn)象可能是不可預(yù)見或不可重復(fù)的。例如該現(xiàn)象可能受可變的量的傳動(dòng)裝置潤(rùn)滑、制造公差中的微小變動(dòng)、或者磨損以及破裂的影響。
[0010]期望的是發(fā)現(xiàn)一種用于消除止動(dòng)爪重?fù)舻慕鉀Q方法，該方法不需要在傳動(dòng)裝置殼體的內(nèi)部施用測(cè)量。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種接合車輛傳動(dòng)裝置的駐車止動(dòng)爪的方法，方法包括:
[0012]命令駐車止動(dòng)爪接合；
[0013]制動(dòng)車輛的車輪以抵抗其運(yùn)動(dòng)；
[0014]自動(dòng)地接合傳動(dòng)裝置的“空檔”狀態(tài)；以及
[0015]在預(yù)先確定的延遲之后接合駐車止動(dòng)爪。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了 一種接合車輛傳動(dòng)裝置的駐車止動(dòng)爪的方法，方法包括:
[0017]命令駐車止動(dòng)爪接合；[0018]制動(dòng)車輛的車輪以抵抗其運(yùn)動(dòng)；以及
[0019]在接合所述駐車止動(dòng)爪之前瞬時(shí)地接合傳動(dòng)裝置的“空檔”狀態(tài)。
[0020]這些方法可包括相繼的步驟。
[0021]這些方法使接合駐車止動(dòng)爪與命令其接合在時(shí)間上分開。在延遲期間，車輛的車輪被制動(dòng)以防止車輛運(yùn)動(dòng)，“空檔”被接合以允許傳動(dòng)系穩(wěn)定(settle)，使得沒有保留剩余扭矩。通常與手動(dòng)制動(dòng)器相關(guān)聯(lián)的車輪例如通過在傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)系下游的車輪制動(dòng)器或傳動(dòng)裝直制動(dòng)器被制動(dòng)。
[0022]在足夠的穩(wěn)定時(shí)間段之后，駐車止動(dòng)爪被接合。預(yù)先確定的延遲通常小于一秒，并且在一種實(shí)施方式中為大約330ms。
[0023]方法可包括自動(dòng)地制動(dòng)車輛車輪的步驟，例如通過來自傳動(dòng)裝置選檔器的適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器的命令來施用車輛的電駐車制動(dòng)器(EPB)以自動(dòng)地制動(dòng)車輛車輪。
[0024]在接合駐車止動(dòng)爪之后，可自動(dòng)地釋放車輛車輪制動(dòng)器。盡管該布置防止駐車止動(dòng)爪通過早期的接合而捕獲扭矩，但其不會(huì)防止由于傾斜而隨后使扭矩加載至止動(dòng)爪。因此，在一種實(shí)施方式中，當(dāng)接合駐車止動(dòng)爪時(shí)，車輪制動(dòng)器、駐車制動(dòng)器不自動(dòng)地釋放。
[0025]本發(fā)明的方法可以在選檔器離開緊鄰“駐車檔”的位置(通常為“倒車檔”)時(shí)起始或者可以在到達(dá)“駐車檔”位置時(shí)起始。應(yīng)當(dāng)理解的是，可在選檔器的任何位置設(shè)置與至“駐車檔”位置的運(yùn)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于車輛自動(dòng)傳動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)，該傳動(dòng)裝置具有能夠與其輸出軸接合的駐車止動(dòng)爪，所述控制系統(tǒng)包括:選檔器，其用于命令傳動(dòng)裝置的狀態(tài)；和傳動(dòng)裝置致動(dòng)器，其響應(yīng)于選檔器來接合所命令的狀態(tài)；其中，所述控制系統(tǒng)還包括:選檔器檢測(cè)器，其用以檢測(cè)對(duì)駐車狀態(tài)的選擇；制動(dòng)器控制器，其用以命令施用車輛車輪制動(dòng)器；以及致動(dòng)器控制器，其用以命令傳動(dòng)裝置致動(dòng)器在接合所述駐車止動(dòng)爪之前瞬時(shí)地接合并且保持在傳動(dòng)裝置的空檔狀態(tài)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于車輛自動(dòng)傳動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)，該傳動(dòng)裝置具有能夠與其輸出軸接合的駐車止動(dòng)爪，所述控制系統(tǒng)包括:
[0028]選檔器，該選檔器用于命令傳動(dòng)裝置的狀態(tài)；
[0029]傳動(dòng)裝置致動(dòng)器，該傳動(dòng)裝置致動(dòng)器響應(yīng)于選檔器來接合所命令的狀態(tài)；
[0030]選檔器檢測(cè)器，該選檔器檢測(cè)器用以檢測(cè)對(duì)駐車狀態(tài)的選擇；
[0031]制動(dòng)器控制器，該制動(dòng)器控制器用以命令施用車輛車輪制動(dòng)器；以及
[0032]致動(dòng)器控制器，該致動(dòng)器控制器用以命令傳動(dòng)裝置致動(dòng)器，
[0033]其中，當(dāng)選擇駐車狀態(tài)時(shí)，控制系統(tǒng)設(shè)置成:
[0034]制動(dòng)車輛的車輪以抵抗其運(yùn)動(dòng)；
[0035]接合傳動(dòng)裝置的“空檔”狀態(tài)；以及
[0036]在預(yù)先確定 的延遲之后接合駐車止動(dòng)爪。
[0037]通常，駐車止動(dòng)爪通過單個(gè)連續(xù)運(yùn)動(dòng)而接合，其過快以至于不能在從“空檔”運(yùn)動(dòng)時(shí)瞬時(shí)地接合倒車檔。這種運(yùn)動(dòng)等同于具有傳動(dòng)裝置選檔器的直接運(yùn)動(dòng)的常規(guī)布置(的運(yùn)動(dòng))。
[0038]常規(guī)的自動(dòng)傳動(dòng)裝置具有呈穿過傳動(dòng)裝置殼體的選檔器軸形式的機(jī)械狀態(tài)選檔器，用于使傳動(dòng)裝置采用其操作狀態(tài)Uf^BPRNDL)中的一種。輸入軸可為旋轉(zhuǎn)式或線性的并且通常經(jīng)由機(jī)械連桿直接地聯(lián)接至駕駛者手動(dòng)選檔器。根據(jù)本發(fā)明，可通過減速緩沖器或類似裝置設(shè)置時(shí)間延遲裝置以延遲駐車止動(dòng)爪的接合。
[0039]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，對(duì)駐車檔的選擇是遠(yuǎn)程的。因此，例如可由響應(yīng)于所命令的信號(hào)的致動(dòng)器代替常規(guī)的手動(dòng)選檔器/連桿。在一種實(shí)施方式中，電子信號(hào)命令例如步進(jìn)式馬達(dá)的電致動(dòng)器，其又聯(lián)接至機(jī)械選檔器軸。
[0040]遠(yuǎn)程選擇允許從儀表板或方向盤通過例如電開關(guān)來控制傳動(dòng)裝置。這種布置還消除了通常的機(jī)械連桿并因此避免了與提供用于連桿的通路相關(guān)聯(lián)的限制。更大的設(shè)計(jì)自由度是期望的結(jié)果。
[0041]遠(yuǎn)程操作的特別的優(yōu)點(diǎn)是可在信號(hào)傳輸通路中相對(duì)容易地提供延遲，諸如當(dāng)接收接合“駐車檔”的命令時(shí)通過微處理器來電子地延遲傳動(dòng)裝置的致動(dòng)器的操作。
[0042]遠(yuǎn)程操作通常通過安裝在傳動(dòng)裝置殼體上的從動(dòng)致動(dòng)器(slave actuator)進(jìn)行并且可操作成直接運(yùn)動(dòng)選檔器輸入軸。
[0043]在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，延遲可根據(jù)車輛規(guī)格或使用狀態(tài)可調(diào)節(jié)或可選擇的。因此，如果需要，延遲可根據(jù)基本型車輛的設(shè)備規(guī)格設(shè)定，或者可在使用中例如根據(jù)車輛載荷設(shè)定。在后者的情況中，可對(duì)輕度加載的車輛與處于最大載荷的車輛進(jìn)行不同地處理。
[0044]用于遠(yuǎn)程操作傳動(dòng)裝置的駕駛者控制裝置可包括旋轉(zhuǎn)選檔器，該選檔器在關(guān)閉車輛發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)收回至不可操作的狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明的方面，這種選檔器在駐車止動(dòng)爪接合時(shí)收回而不是在選擇“駐車檔”時(shí)收回。指示這種接合的任何適當(dāng)?shù)难b置是可能的，例如駐車止動(dòng)爪相對(duì)于傳動(dòng)裝置殼體的位置的電子檢測(cè)器。
[0045]在本申請(qǐng)的范圍內(nèi)，可以設(shè)想，在上述段落、權(quán)利要求和/或下文描述以及附圖中所述的多種方面、實(shí)施方式、示例以及替代方案可獨(dú)立地采用或以任何組合形式采用。例如，除非這種特征是不相容的，否則結(jié)合一種實(shí)施方式進(jìn)行描述的特征可適用于所有實(shí)施方式。
[0046]現(xiàn)在，將參照附圖僅通過示例的方式描述本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方式，附圖中:
[0047]圖1示意性地示出了包含本發(fā)明的車輛。
[0048]參照?qǐng)D1，車輛11具有發(fā)動(dòng)機(jī)12和前輪驅(qū)動(dòng)自動(dòng)傳動(dòng)裝置13。傳動(dòng)裝置13的選檔器輸入軸聯(lián)接至電致動(dòng)器14并且經(jīng)由電纜15控制，電致動(dòng)器14安裝在傳動(dòng)裝置殼體上，電纜15延伸至安裝在車輛中央控制臺(tái)17上的旋轉(zhuǎn)選檔器16。
[0049]如圖所示，車輛在斜坡上，并且因此應(yīng)當(dāng)理解，如果車輛車輪制動(dòng)器沒有被施用或者是無效的，那么扭矩施加至傳動(dòng)裝置駐車止動(dòng)爪。因此，即使同時(shí)施用車輛制動(dòng)器，止動(dòng)爪的釋放也受到扭矩加載作用，并且可為快速的——當(dāng)止動(dòng)爪在釋放狀態(tài)下抵靠抵接件重?fù)魰r(shí)通常是可聽見的。如之前所提到的，由于駐車止動(dòng)爪的早期接合和傳動(dòng)裝置的扭轉(zhuǎn)(wind-up),扭矩也可能被捕獲；這導(dǎo)致相同的釋放現(xiàn)象。
[0050]在本發(fā)明中，通過旋轉(zhuǎn)選檔器16選擇“駐車檔”不會(huì)使得駐車止動(dòng)爪立即接合。致動(dòng)器被命令為接合電子駐車制動(dòng)器，并且在允許駐車止動(dòng)爪接合之前接合或保持“空檔”并持續(xù)短的時(shí)間段、通常持續(xù)小于500毫秒。這種延遲一同時(shí)車輛駐車制動(dòng)器被接合一允許耗散傳動(dòng)裝置中任何剩余的扭矩。車輛駐車制動(dòng)器可與從動(dòng)軸或非從動(dòng)軸相關(guān)聯(lián)。[0051]如果選檔器16在“驅(qū)動(dòng)檔”，那么致動(dòng)器14被命令為暫停在空檔、同時(shí)選檔器手動(dòng)地從“驅(qū)動(dòng)檔”運(yùn)動(dòng)至“駐車檔”。如果在“倒車檔”，致動(dòng)器被命令為變換至“空檔”并且暫停，同時(shí)選檔器手動(dòng)地從“倒車檔”移動(dòng)至“駐車檔”。致動(dòng)器14從“空檔”到“駐車檔”的最終運(yùn)動(dòng)經(jīng)過“倒車檔”的位置，但足夠快速以防止接合“倒車檔”速比一一這種快速運(yùn)動(dòng)是常規(guī)的。
[0052]應(yīng)當(dāng)理解的是，在從“倒車檔”至“駐車檔”的選擇中，PRNDL選檔器的致動(dòng)器被命令為離開“駐車檔”狀態(tài)朝向“空檔”運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)是瞬時(shí)的并且應(yīng)為車輛駕駛者無法感知的。
[0053]因此，本發(fā)明能夠防止在傳動(dòng)裝置傳動(dòng)系中捕獲剩余扭矩，并且只要車輛駐車制動(dòng)器有效就能夠消除駐車止動(dòng)爪在脫開“駐車檔”時(shí)發(fā)生重?fù)簟?br> [0054]參照具有常規(guī)PRNDL選檔器的自動(dòng)傳動(dòng)裝置對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述。但是，可以理解，本發(fā)明的原理可適用于具有駐車鎖止功能和空檔狀態(tài)的任何傳動(dòng)裝置。本發(fā)明還可適用于后輪驅(qū)動(dòng)車輛和全輪驅(qū)動(dòng)車輛，并且可適用于具有駐車功能的自動(dòng)化的手動(dòng)傳動(dòng)裝置的車輛。
[0055]通常，本發(fā)明的功能設(shè)置在響應(yīng)傳動(dòng)裝置狀態(tài)選檔器的車輛的電子控制單元中并且命令適當(dāng)?shù)闹聞?dòng)器的操作。這種控制單元是常規(guī)的并且可包括邏輯元件以確保當(dāng)選擇駐車功能時(shí)適當(dāng)?shù)孛钪聞?dòng)器。
【權(quán)利要求】
1.一種接合車輛傳動(dòng)裝置的駐車止動(dòng)爪的方法，所述方法包括: 命令所述駐車止動(dòng)爪接合； 制動(dòng)所述車輛的車輪以抵抗其運(yùn)動(dòng)； 接合所述傳動(dòng)裝置的“空檔”狀態(tài)；并且 在預(yù)先確定的延遲之后接合所述駐車止動(dòng)爪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述延遲是能夠設(shè)定的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，車輛駐車制動(dòng)器自動(dòng)地被施用。
4.一種用于車輛自動(dòng)傳動(dòng)裝置的控制系統(tǒng)，所述傳動(dòng)裝置具有能夠與其輸出軸接合的駐車止動(dòng)爪，所述控制系統(tǒng)包括: 選檔器，所述選檔器用于命令所述傳動(dòng)裝置的狀態(tài)； 傳動(dòng)裝置致動(dòng)器，所述傳動(dòng)裝置致動(dòng)器響應(yīng)于所述選檔器來接合所命令的狀態(tài)； 選檔器檢測(cè)器，所述選檔器檢測(cè)器用以檢測(cè)對(duì)駐車狀態(tài)的選擇； 制動(dòng)器控制器，所述制動(dòng)器控制器用以命令施用車輛車輪制動(dòng)器；以及 致動(dòng)器控制器，所述致動(dòng)器控制器用以命令所述傳動(dòng)裝置致動(dòng)器， 其中，當(dāng)選擇駐車狀態(tài)時(shí)，所述控制系統(tǒng)設(shè)置成: 制動(dòng)所述車輛的車輪以抵抗其運(yùn)動(dòng)； 接合所述傳動(dòng)裝置的“空檔”狀態(tài)；以及 在預(yù)先確定的延遲之后接合所述駐車止動(dòng)爪。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，其中，所述制動(dòng)器控制器適于當(dāng)檢測(cè)到所述選檔器運(yùn)動(dòng)至所述駐車檔位置時(shí)立即命令施用車輛駐車制動(dòng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，所述駐車制動(dòng)器為電子駐車制動(dòng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中，所述傳動(dòng)裝置致動(dòng)器適于接合并保持所述空檔狀態(tài)并持續(xù)一秒或更短的時(shí)間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制系統(tǒng)，其中，所述時(shí)間段小于0.5秒。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，其中，所述時(shí)間段小于0.35秒。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中，所述時(shí)間段是能夠設(shè)定的。
11.根據(jù)權(quán)利要求4至10中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)包括電子處理器，所述選檔器包括對(duì)所述處理器提供輸入的電開關(guān)裝置，所述傳動(dòng)裝置致動(dòng)器包括響應(yīng)于所述處理器的輸出的電動(dòng)馬達(dá)。
12.一種用于車輛的自動(dòng)傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置具有根據(jù)權(quán)利要求4至11中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其中，所述傳動(dòng)裝置致動(dòng)器直接安裝至所述傳動(dòng)裝置殼體并且機(jī)械地聯(lián)接至所述傳動(dòng)裝置的狀態(tài)選檔器。
13.—種車輛，所述車輛具有根據(jù)權(quán)利要求4至12中任一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)或自動(dòng)傳動(dòng)裝置。
14.一種方法、控制系統(tǒng)、傳動(dòng)裝置或車輛，所述方法、所述控制系統(tǒng)、所述傳動(dòng)裝置或所述車輛基本上參照附圖如本文所述構(gòu)造和/或布置。
【文檔編號(hào)】B60T1/00GK103917421SQ201280054273
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月5日
【發(fā)明者】理查德·克拉克, 西蒙·薩頓, 凱文·霍爾特 申請(qǐng)人:捷豹路虎有限公司