傳動裝置保護系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了具有低傳動比范圍和高傳動比范圍的機動車所用的傳動裝置保護系統(tǒng)(1)，其包括在字母“H”排列中工作的換擋裝置LCR(2)。換擋裝置(2)連接到軸向作用于檔位選擇軸(5)的電氣閥EPV(20)，這樣阻礙檔位選擇軸(5)在低傳動比范圍內(nèi)檔位的1-2位置上偶然定位，或者在高傳動比范圍內(nèi)檔位的5-6位置上偶然定位。
【專利說明】傳動裝置保護系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在機動車傳動鏈中使用的傳動裝置保護系統(tǒng)。特別地，本發(fā)明所涉及的傳動裝置具有使用安裝有圓柱齒輪的主傳動之后所定位的額外傳動執(zhí)行的兩個傳動比范圍，其中實現(xiàn)至少部分的換擋過程借助于使用了適合的電控氣動致動器的氣動裝置。

【背景技術】
[0002]所知齒輪傳動，比如來自伊頓的TRSM0060齒輪，其是在機動車中使用的9齒輪傳動。這種傳動裝置安裝有經(jīng)由圓柱齒輪執(zhí)行基礎傳動比的前方模塊。該前方模塊包括一組四速加上爬行和反向檔位。該前方模塊連接有后方模塊，該后方模塊是兩齒輪的行星傳動。這樣的傳動裝置提供了 8種基礎傳動比，用以驅動向前以及反向及爬行檔位，驅動向前的4個較低檔位提供為考慮了行星傳動的較低(降低)傳動比，以及驅動向前的4個較高檔位提供了行星變速器的直接傳動比(比值1:1)。爬行和反向齒輪提供為考慮了行星變速器的較低傳動比。
[0003]在前方模塊的范圍內(nèi)，傳動裝置通過容納在傳動箱內(nèi)并安裝有檔位選擇軸的換擋裝置控制。這種傳動裝置在典型的、已知的“H”布局中工作，當位于空擋位置之時，選擇軸在單對檔位的位置之間移動，這些檔位以字母“H，，的形狀布置。選擇軸通過駕駛者操作的換擋手柄來控制?？蛇x傳動比范圍的預選轉換器連接到換擋手柄，并能夠通過選擇后方模塊中行星傳動的兩種傳動比之一而選擇低傳動比范圍或高傳動比范圍。這些范圍之一的選擇可以使用傳動裝置所安裝的機動車其氣動系統(tǒng)來執(zhí)行。該傳動裝置安裝有正確校準傳感器，其能夠測量車速。來自于此和其他傳感器的數(shù)據(jù)可以傳輸?shù)诫娮涌刂破鳌?br> [0004]從歐洲申請EP1941186的說明書中，得知關于機械傳動中換擋裝置的解決方法，機械傳動具有傳動范圍系統(tǒng)以及手柄，其提供了字母“H”陣列的換擋布置，其中換擋裝置和選擇軸功能性地連接到手柄一端，另一端從向前向著鎖定裝置移動的一側連接到傳動裝置，這可以使用適宜的介質壓力來啟動，且防止或者至少警告機動車的駕駛者注意傳動裝置中范圍組改變的以外選擇，軸的通道和選擇器，在改變范圍組的情況下，可以獨立地從兩個連續(xù)檔位的位置(G5-G6)改變到最低一個(G3，G4)的軸位置(G3-G4)。
[0005]所述換擋裝置被設計為避免在范圍組變化的情況下出現(xiàn)不想要的改變，并能夠在幾個階段內(nèi)以選擇軸位置的變化可以從選擇軸的一個位置(G5-G6)移動到具有換擋期間變化的不同阻力(Fl到F2)的后方較低檔位其選擇軸位置(G3-G4)的其他位置的方式來減少檔位。
[0006]在這種方案中，換擋手柄安裝有傳動范圍選擇轉換器，其與電子控制單元電連接。傳動機殼裝有氣動致動器，且選擇軸上阻力的變化通過與恒力氣動致動器連接的凸輪來提供。凸輪座落在傳動箱中的車軸上，并傳遞以直角改變其方向的氣動致動力。使得其與可變臂配合的凸輪輪廓引起氣動致動器的恒力的選擇軸上的阻力變化。
[0007]直至目前，大部分的機械傳動不包括有效地系統(tǒng)來保護其不會涉及太低的傳動比這樣的額外嘗試。EP1941186中的解決方式太復雜，不滿足所有期望的功能并使得傳動裝置的橫向尺寸更大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提出發(fā)動機驅動鏈中的傳動裝置保護系統(tǒng)，比如在權利要求1的前述部分中出現(xiàn)的一種保護系統(tǒng)，同時還消除了現(xiàn)有技術的缺陷。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的機動車的傳動裝置保護系統(tǒng)，涉及配備有低傳動比范圍和高傳動比范圍的機械傳動裝置，其包括在字母“H”排列中工作的換擋齒輪LRC。檔位的選擇借助于與換擋手柄連接的檔位選擇軸實現(xiàn)，該手柄配備有預選轉換器以進行高低傳動比的選擇。
[0010]低傳動比范圍包括至少四種傳動比1、2、3、4，而高傳動比范圍也包括至少四種傳動比5、6、7和8。
[0011 ] 該傳動裝置配備有氣動裝置，用以借助預選轉換器來選擇傳動比范圍。該傳動裝置也包括車速傳感器。
[0012]檔位選擇軸直接連接到電氣閥EPV，其以這樣的方式軸向地作用到檔位選擇軸上，即阻礙了檔位選擇軸在低傳動比范圍內(nèi)檔位位置1-2中的偶然/意外定位，以及高傳動比范圍內(nèi)檔位位置5-6中的偶然定位，且電氣閥EPV通過電子傳動控制單元TCU控制。
[0013]電子傳動控制單元TCU收集來自車速傳感器的信息，并利用第一假定速度S1以及第二假定速度S2、以及假定速度Sz的數(shù)據(jù)編程。在低傳動比范圍內(nèi)，根據(jù)車速Sv和第一假定速度S1之間的差值，或者在高傳動比范圍內(nèi)，根據(jù)車速Sv和第二假定速度S2的差值，電子傳動控制單元T⑶控制電氣閥EPV的位置。
[0014]包括了裝在電氣閥EPV中的活塞的電氣閥EPV位于換擋裝置LRC的殼體上，并與傳動機構的換擋裝置LRC的檔位選擇軸直接連接。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的機動車傳動裝置保護系統(tǒng)的電子傳動控制單元TCU，其中傳動裝置安裝有低傳動比范圍和高傳動比范圍，并包括了在字母“H”陣列中工作的換擋裝置，其中檔位的選擇通過與換擋手柄連接的檔位選擇軸實現(xiàn)。換擋手柄配備有預選轉換器來選擇低或高傳動比范圍。
[0016]低傳動比范圍包括至少四種傳動比1、2、3、4，而高傳動比范圍也包括至少四種傳動比5、6、7和8。傳動裝置安裝有用于借助預選轉換器選擇傳動比范圍的氣動裝置。傳動裝置也安裝有車速傳感器。
[0017]傳動控制單元T⑶與車速傳感器連接，且傳動裝置安裝有電氣閥EPV，其軸向地作用于換擋裝置LRC的檔位選擇軸。電氣閥EPV的位置借由電子傳動控制單元TCU基于車速Sv和低傳動比范圍內(nèi)的第一假定速度S1之間的差值而控制，或者基于車速Sv和高傳動比范圍內(nèi)的第二假定速度S2之間的差值來控制。
[0018]優(yōu)選地，傳動裝置配備有預選轉換器的位置傳感器，用以選擇低或者高傳動比速度，傳動控制單元TCU與預選轉換器的位置傳感器連接，并根據(jù)這種轉換器的位置以及車速Sv和第一假定速度S1之間的差值控制電氣閥EPV的位置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]說明將參考附圖進行更為詳細的解釋，其中根據(jù)本發(fā)明具有電動控制單元的傳動裝置保護系統(tǒng)的操作得以示出。圖中:
[0020]圖1為示例性驅動鏈的視圖，安裝有具有電子傳動控制單元的機動車傳動裝置保護系統(tǒng)；
[0021]圖2示出了電氣閥EPV的軸向部分，以及部分地示出了換擋裝置LRC ；
[0022]圖3示出了電氣閥EPV的透視圖，部分地示出了換擋裝置LRC的切開斷面；
[0023]圖4示出了 Sv低于S1的正常條件下，低傳動比范圍內(nèi)進行的操作；
[0024]圖5示出了 Sv高于S1的異常條件下，低傳動比范圍內(nèi)進行的操作；
[0025]圖6示出了 Sv低于S2的正常條件下，高傳動比范圍內(nèi)進行的操作；
[0026]圖7示出了 Sv高于S2的異常條件下，高傳動比范圍內(nèi)進行的操作；
[0027]圖8示出了 Sv高于S1的異常條件下，從高傳動比范圍變換期間的操作；
[0028]圖9示出了具有電子傳動控制單元TCU的保護系統(tǒng)框圖。

【具體實施方式】
[0029]如圖1示意所示，機動車驅動鏈安裝有內(nèi)燃機21，其借助典型的摩擦離合器22將動力傳遞到驅動鏈的下一部分。內(nèi)燃機借助摩擦離合器與機械傳動裝置I連接，驅動力使用驅動軸中的主要傳動裝置傳遞到機動車的負重輪上。
[0030]基于車輛扭矩的當前條件，來自內(nèi)燃機的動力必須傳遞到負重輪，具有典型已知檔位的機械傳動裝置I提供了正確的傳動比。
[0031]基于此目的，這樣的傳動裝置I安裝有適宜數(shù)量的傳動比。在機動車，比如卡車的情況下，使用具有很多傳動比的傳動裝置，從而能夠為車輛上動力的當前需求提供正確的傳動比配比。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的這一實施方式，傳動裝置包括前方模塊la，安裝有用于在低傳動比范圍內(nèi)向前驅動的4個檔位，以及在高傳動比范圍內(nèi)向前驅動的4個檔位。因此傳動裝置安裝有向前驅動的8個主要檔位，低傳動比范圍內(nèi)的檔位1、2、3和4以及高傳動比范圍內(nèi)的檔位5、6、7和8。根據(jù)這個實施方式，傳動裝置I安裝有用以向前驅動的額外爬行檔位以及反向檔位。
[0033]低高傳動比范圍借助向后模塊Ib實現(xiàn)，該模塊為行星齒輪，構成了與傳動裝置I共用的裝置，能夠獲得兩種傳動比:正比和減速比。減速比實現(xiàn)了低傳動比范圍，即檔位1、
2、3和4，而正比實現(xiàn)了高傳動比范圍，即檔位5、6、7和8。
[0034]為了選擇正確的傳動比，傳動裝置I安裝有變換檔位2的裝置LRC。換擋裝置2在字母“H”排列中工作，這意味著是在低傳動比范圍中(5-6在高傳動比范圍中)檔位1-2位置以及低傳動比范圍中(7-8在高傳動比范圍中)檔位3-4的位置之間，存在著“空檔”位置，該位置相對于檔位選擇的上述位置來說垂直延伸。
[0035]根據(jù)傳動裝置I工作的上述描述，因此其包括了提供用以向前驅動主要檔位的四對檔位，且位置的低和高范圍通過后方模塊Ib中的行星齒輪來實現(xiàn)。換句話說，低傳動比范圍內(nèi)的檔位I以及高傳動比范圍內(nèi)的檔位5通過傳動裝置I中相同齒輪對實現(xiàn)，而檔位2和6通過下一對齒輪實現(xiàn)，等等。
[0036]傳動裝置中檔位的選擇通過與駕駛者操縱的換擋手柄3連接的檔位選擇軸5實現(xiàn)。換擋手柄3安裝有預選轉換器4，其通過電子回路將信號傳輸?shù)诫娮觽鲃涌刂茊卧猅⑶18，稍后會對此更詳細地說明。
[0037]預選轉換器4被用于設定后方模塊Ib中的行星齒輪傳動比，并因此為行星齒輪增速比選擇檔位的低范圍，而為行星齒輪的正比選擇檔位的高范圍。
[0038]如圖2和3所示，在機動車的傳動裝置保護系統(tǒng)I中，用以轉換檔位2的裝置LRC的檔位選擇軸5直接與容納在用以轉換檔位2的裝置LRC殼體中的電氣閥EPV20連接。機動車的傳動裝置保護系統(tǒng)I安裝有電子傳動控制單元TCU18，與車輛運動或者傳動裝置I的各個裝置當前狀態(tài)有關的多種參數(shù)信號通過電子傳動控制單元TCU18進行傳輸。這些信號包括，尤其是，車輛當前速度，其由設置在傳動裝置I上的速度傳感器Sv6示出。電子傳動控制單元TCU18利用用于比較當前參數(shù)和這些編程數(shù)據(jù)的值進行編程，且利用用于機動車傳動裝置保護系統(tǒng)I的各個元件所傳輸信號的實際狀態(tài)的值進行編程。這些編程值包括，尤其是，第一假定速度S1、第二假定速度S2或者假定速度Sz。
[0039]電氣閥EPV20包括容納在電氣閥EPV20其殼體8中的活塞7，而該閥位于換擋裝置LRC2的殼體上。檔位選擇軸5從換擋裝置LRC2殼體延伸到電氣閥EPV20的殼體8中。具有漸縮直徑的檔位選擇軸5的外端部與電氣閥EPV20的活塞7直接接觸。
[0040]從電氣閥EPV —側延伸出來的檔位選擇軸5具有基本上較小的直徑，且減震彈簧10位于檔位選擇軸較小直徑的這一部分中。
[0041 ] 在檔位選擇軸5更寬的部分，安裝有彈性擋環(huán)11，且在彈性擋環(huán)11之間，安裝有下面的元件:從電氣閥EPV側，具有滑簧蓋12，從傳動裝置I側，具有輔助彈簧蓋13?；缮w12和輔助彈簧蓋13之間安裝有主彈簧14，滑簧蓋12和輔助彈簧蓋13限制了檔位選擇軸5沿著電氣閥EPV的移動。
[0042]電氣閥EPV20由電子傳動控制單元T⑶18以這樣的方式控制，作為在低傳動比范圍內(nèi)，將車速Sv和第一假定速度S1相比較的結果，或者在高傳動比范圍內(nèi)，車速Sv和第二假定速度S2之間的差值的結果，為電氣閥EPV20提供或者不提供電子信號。
[0043]車輛速度太高而選擇較低檔位的情況下，比如，從第四到第一檔位會造成傳動裝置I的損壞，電子傳動控制單元TCU18將電子信號傳輸?shù)诫姎忾yEPV20，且壓力會提供給設置在電氣閥EPV20的殼體中的活塞7?；钊?向著檔位選擇軸5變動。這使得駕駛者通過換擋手柄3移動檔位選擇軸5產(chǎn)生巨大的“障礙”。推動不正確的檔位使得克服電氣閥EPV20的活塞7上的額外阻力是必要的，這些阻力是氣動裝置中的氣壓造成的。這個阻力幾倍地高于電氣閥EPV20中沒有壓力情況下的阻力。
[0044]據(jù)此，正常條件下的低傳動比范圍情況在圖4中示出，圖6示出的是高傳動比范圍，其中當?shù)蛡鲃颖确秶鷥?nèi)檔位從3變到2的時候，車速Sv比第一假定速度S1低，而當高傳動比范圍內(nèi)檔位從7變到6的時候，車速Sv低于第二假定速度S2,從檔位3-4位置(7-8)變到位置1-2(5-6)的阻力不會增加，且由換擋裝置LRC2中主彈簧14的力形成。
[0045]據(jù)此，異常情況下低傳動比范圍情況在圖5中示出，圖7示出的是高傳動比范圍，其中當?shù)蛡鲃颖确秶鷥?nèi)檔位從3變到2的時候，車速Sv比第一假定速度S1高，而當高傳動比范圍內(nèi)檔位從7變到6的時候，車速Sv高于第二假定速度S2,從檔位3-4位置(7-8)變到位置1-2(5-6)的阻力幾倍地增加且由主彈簧14的力以及電氣閥EPV20中氣動裝置的氣壓形成。
[0046]圖8示出了這樣的情況，當駕駛者想要在車速Sv高于第一假定速度S1的情況下使用預選轉換器4直接從高傳動比范圍的檔位5變換為低傳動比范圍內(nèi)的檔位2的時候。這種情況下，電氣閥EPV20所增加的阻力，將使得檔位選擇軸5被推到低傳動比范圍內(nèi)的檔位
3-4位置。
[0047]傳動裝置安裝有預選轉換器4的位置傳感器15，用來選擇低或者高傳動比，如圖1所示，傳動控制單元TCU18與預選轉換器4的位置傳感器15連接，且基于這個轉換器的位置以及車速Sv和第一假定速度S1或者第二假定速度S2之間的差值來控制電氣閥EPV20的位置。
[0048]傳動裝置安裝有氣動裝置，其用于借助預選轉換器4和車速傳感器6來選擇傳動比的范圍，以及借助預選轉換器的位置傳感器15用來選擇低或高傳動比范圍。
[0049]傳動控制單元T⑶18與車速傳感器6連接，且傳動裝置安裝有軸向作用于檔位選擇軸5的電氣閥EPV20，電氣閥EPV20的位置由電子傳動控制單元T⑶18基于車速Sv和低傳動比范圍內(nèi)的第一假定速度S1之間的差值，或者車速Sv和高傳動比范圍內(nèi)的第二假定速度S2之間的差值來控制，如上所述。
[0050]對本領域技術人員而言顯而易見的是，本發(fā)明不限于所示的實施方式，且可以根據(jù)權利要求進行改進。
[0051]在本發(fā)明的說明書中，特定的術語被用于限制系統(tǒng)的特定元件，然而，這些僅僅用作一般和解釋性的用途而不是限制。
【權利要求】
1.一種用于配備有低傳動比范圍和高傳動比范圍的機動車的傳動裝置保護系統(tǒng)(1)，其包括在字母“H”排列中工作的換擋裝置LRC(2)，其中檔位的選擇借助于與換擋手柄(3)連接的檔位選擇軸(5)來實現(xiàn)，換擋手柄(3)配備有預選轉換器(4)以便選擇低傳動比范圍或高傳動比范圍，低傳動比范圍配備有至少四種傳動比1、2、3、4，并且高傳動比范圍配備有至少四種傳動比5、6、7和8，該傳動裝置配備有用于借助預選轉換器和車速傳感器(6)來選擇傳動比范圍的氣動裝置，其特征在于，檔位選擇軸(5)直接連接到軸向作用于檔位選擇軸(5)的電氣閥EPV(20)，從而阻礙檔位選擇軸(5)在低傳動比范圍內(nèi)檔位位置1-2中或者高傳動比范圍內(nèi)檔位位置5-6中的偶然定位，且電氣閥EPV(20)借助于電動傳動控制單元TCU(IS)通過電子信號基于車速Sv與低傳動比范圍內(nèi)的第一假定速度S1之間的差值或者基于車速Sv與高傳動比范圍內(nèi)的第二假定速度S2之間差值來控制。
2.根據(jù)權利要求1的傳動裝置保護系統(tǒng)，其特征在于，檔位選擇軸(5)與電氣閥EPV (20)物理接觸。
3.根據(jù)權利要求1或2的傳動裝置保護系統(tǒng)，其特征在于，電氣閥EPV(20)包括容納在電氣閥EPV (20)的殼體⑶中的活塞(7)，電氣閥EPV (20)位于換擋裝置LRC⑵的殼體上。
4.根據(jù)前述任一項權利要求的傳動裝置保護系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動裝置配備有用于選擇低傳動比范圍或高傳動比范圍的預選轉換器的位置傳感器(15)，傳動控制單元TCU與預選轉換器(4)的位置傳感器(15)連接，且基于傳動預選轉換器的位置以及車速Sv與第一假定速度S1之間的差值或者車速Sv與第二假定速度S2之間差值來控制電氣致動器EPV的位置。
5.根據(jù)前述任一項權利要求的傳動裝置保護系統(tǒng)，其特征在于，電氣閥EPV(20)保護檔位2不與檔位5嚙合，這樣當檔位5不嚙合之時，電氣閥EPV (20)軸向地并且直接地作用在檔位選擇軸(5)上，且使得檔位選擇軸(5)推入檔位位置3-4。
【文檔編號】F16H61/18GK104145142SQ201280053998
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2012年10月31日 優(yōu)先權日:2011年10月31日
【發(fā)明者】L·伍尼科夫斯基, Z·歐特, P·麥考斯基, F·科皮羅維茨 申請人:伊頓卡車部件有限公司