本發(fā)明涉及用于控制線控?fù)Q檔變速器的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上車(chē)輛的變速箱中檔位的改變是通過(guò)機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置完成的。線控?fù)Q檔系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)，其中變速器模式在沒(méi)有任何機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置的汽車(chē)中被使用/改變。然而，目前的線控?fù)Q檔設(shè)計(jì)自身沒(méi)有很好地適宜于全地形/公用任務(wù)車(chē)(ATV/UTV)等。這些類型的車(chē)輛都受到苛刻的條件并在遠(yuǎn)程位置被使用。如果線控?fù)Q檔變速器在遠(yuǎn)程位置處排擋失敗，汽車(chē)行業(yè)中使用的當(dāng)前的線控?fù)Q檔變速器或分動(dòng)箱中的設(shè)計(jì)將會(huì)需要在車(chē)輛可能被移動(dòng)之前被拆開(kāi)以脫離變速器或?qū)⒆兯倨鞣胖玫娇諜n。對(duì)于上面敘述的原因以及下面敘述的其他原因，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)閱讀和理解本說(shuō)明書(shū)而將變得明顯，有必要在現(xiàn)在技術(shù)中用于將自身適宜于ATV/UTV車(chē)輛的線控?fù)Q檔變速器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
當(dāng)前系統(tǒng)的上述問(wèn)題由本發(fā)明的實(shí)施例解決，并將通過(guò)閱讀和研究下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)理解。以下發(fā)明內(nèi)容以舉例的方式而不是通過(guò)限制的方式做出。它僅僅是被提供以幫助讀者理解本發(fā)明的一些方面。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種控制線控?fù)Q檔變速器的方法。該方法監(jiān)視根據(jù)變速器的齒輪速比對(duì)選擇檔位進(jìn)行設(shè)置的換檔組件的設(shè)定。在對(duì)換檔組件的監(jiān)視指示換檔組件的當(dāng)前設(shè)定是在期望檔位的粗調(diào)窗口之外時(shí)馬達(dá)被激活以調(diào)整換檔組件的設(shè)定。粗調(diào)窗口(courseadjustmentwindow)以針對(duì)期望檔位的名義目標(biāo)位置為中心，同時(shí)處在選擇檔位的可接受范圍之內(nèi)。在對(duì)換檔組件的設(shè)定的監(jiān)視指示該設(shè)定是在期望檔位的細(xì)調(diào)窗口之內(nèi)時(shí)，馬達(dá)被切斷。細(xì)調(diào)窗口也以針對(duì)期望檔位的名義目標(biāo)位置為中心。細(xì)調(diào)窗口比粗調(diào)窗口更窄。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種控制線控?fù)Q檔變速器的另一種方法。該方法包括針對(duì)變速器的每個(gè)檔位建立用于換檔組件的細(xì)調(diào)窗口和相關(guān)聯(lián)的粗調(diào)窗口。細(xì)調(diào)窗口以針對(duì)選擇檔位的名義目標(biāo)位置為中心。粗調(diào)窗口也以針對(duì)選擇檔位的名義目標(biāo)位置為中心。粗調(diào)窗口比細(xì)調(diào)窗口更寬，但仍然在針對(duì)選擇檔位的可接受范圍之內(nèi)。換檔組件的設(shè)定然后被監(jiān)視。換檔組件構(gòu)造成從變速器的齒輪速比設(shè)置選擇檔位。當(dāng)對(duì)換檔組件的監(jiān)視指示換檔組件的當(dāng)前設(shè)定是在期望檔位的設(shè)置的粗調(diào)窗口之外時(shí)，馬達(dá)被激活以調(diào)整換檔組件的設(shè)定。此外，當(dāng)對(duì)換檔組件的設(shè)定的監(jiān)視指示該設(shè)定是在期望檔位的細(xì)調(diào)窗口之內(nèi)時(shí)，馬達(dá)被切斷。在進(jìn)一步的又一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于線控?fù)Q檔變速器的換檔控制系統(tǒng)。換檔控制系統(tǒng)包括換檔組件、傳感器、電馬達(dá)和控制器。換檔組件被構(gòu)造以及布置成將變速器的齒輪速比放置在選擇檔位中。傳感器用于感測(cè)換檔組件的設(shè)定。電馬達(dá)被耦合以改變換檔組件的設(shè)定?？刂破髋c傳感器通信。所述控制器進(jìn)一步可操作地耦合以選擇性地激活電馬達(dá)來(lái)改變換檔組件的設(shè)定?？刂破鬟€被構(gòu)造成在換檔組件的當(dāng)前設(shè)定是在針對(duì)期望檔位設(shè)置的粗調(diào)窗口之外時(shí)選擇性地激活電馬達(dá)以改變換檔組件的設(shè)定，以及在換檔組件的當(dāng)前設(shè)定是在針對(duì)期望檔位設(shè)置的細(xì)調(diào)窗口之內(nèi)時(shí)使電馬達(dá)停用。其中，粗調(diào)窗口以針對(duì)期望檔位的名義目標(biāo)位置為中心并且在針對(duì)期望檔位的可接受范圍之內(nèi)，且細(xì)調(diào)窗口也是以針對(duì)期望檔位的名義目標(biāo)位置為中心。細(xì)調(diào)窗口比粗調(diào)窗口更窄。附圖說(shuō)明當(dāng)以詳細(xì)描述以及以下附圖的視角被考慮時(shí)，本發(fā)明可以更容易地理解且本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)以及使用將更加明顯，附圖中：圖1是本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)級(jí)變速器(CVT)系統(tǒng)的側(cè)面透視圖；圖2是圖1的CVT系統(tǒng)的變速箱的第一側(cè)面透視圖；圖3是圖2的變速箱的第二側(cè)面透視圖；圖4A是未組裝的圖2的變速箱的局部第一側(cè)面透視圖；圖4B是示出圖4A的剩余元件的未組裝的變速箱的局部第二側(cè)面視圖；圖5A是本發(fā)明的實(shí)施例的變速箱的線控?fù)Q檔組件的第一側(cè)面透視圖；圖5B是圖5A的線控?fù)Q檔組件的第二側(cè)面視圖；圖5C是圖5A中所示的線控?fù)Q檔組件的局部剖面?zhèn)让嬉晥D；圖6是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的帶有線控?fù)Q檔組件的齒輪組的局部剖視圖的側(cè)面透視圖；圖7是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的換檔鼓組件的未組裝的側(cè)面視圖；圖8A是本發(fā)明實(shí)施例的線控?fù)Q檔組件的側(cè)面視圖，示出停車(chē)爪式離合器的爪式離合器齒與停車(chē)板的停車(chē)板齒嚙合；圖8B是本發(fā)明實(shí)施例的線控?fù)Q檔組件的側(cè)面視圖，示出停車(chē)爪式離合器的爪式離合器齒與停車(chē)板的停車(chē)板齒不嚙合；圖9A示出換檔鼓組件的側(cè)面透視視圖，示出了在軌道內(nèi)第一位置處換檔凸輪和換檔鼓殼體與換檔撥叉定位銷(xiāo)之間的相互作用；圖9B示出換檔鼓組件的側(cè)面透視視圖，示出了軌道內(nèi)第二位置處換檔凸輪和換檔鼓殼體與換檔撥叉定位銷(xiāo)之間的相互作用；圖9C示出換檔鼓組件的側(cè)面透視視圖，示出了軌道內(nèi)第三位置處換檔凸輪和換檔鼓殼體與檔撥叉定位銷(xiāo)之間的相互作用；圖10是另一個(gè)實(shí)施例的換檔組件的側(cè)面透視視圖；圖11是圖10的換檔組件的后透視圖；圖12是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的換檔控制系統(tǒng)的框圖；圖13A是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的目標(biāo)窗口餅圖；圖13B是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的鼓凸輪軌道曲線圖；圖14是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的操作流程圖；以及圖15A至15E是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示出換檔操作的目標(biāo)窗口餅圖。與一般慣例相一致，各種描述的特征不是按比例繪制，而是繪制以強(qiáng)調(diào)與本發(fā)明相關(guān)的具體特征。參考字符貫穿整個(gè)圖和文本表示相同的元件。具體實(shí)施方式在下面的詳細(xì)描述中，參照了附圖，這些附圖形成其一部分，并且其中通過(guò)圖示的方式示出本發(fā)明可在其中實(shí)踐的具體的實(shí)施例。這些實(shí)施例被足夠詳細(xì)地描述以使能本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明，并且應(yīng)理解的是，其他實(shí)施例可以被利用，并且可以進(jìn)行改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。下面的詳細(xì)描述，因此，不被視為具有限制意義，并且本發(fā)明的范圍只由權(quán)利要求書(shū)及其等價(jià)物限定。本發(fā)明實(shí)施例提供一種經(jīng)由通過(guò)來(lái)自操作輸入設(shè)備而非機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置的電信號(hào)進(jìn)行控制的電動(dòng)換檔馬達(dá)來(lái)變換齒輪速比范圍的變速箱。在實(shí)施例中，手動(dòng)機(jī)械超馳在電力故障或電動(dòng)換檔馬達(dá)故障的情況下被提供。此外，在實(shí)施例中，彈簧加載的凸輪機(jī)構(gòu)被提供用于停車(chē)齒輪。實(shí)施例還提供控制齒輪速比范圍(高/低)以及方向(正轉(zhuǎn)/反轉(zhuǎn))的混合傳動(dòng)系統(tǒng)。這種混合構(gòu)造使范圍和方向的分離控制成為可能。實(shí)施例還提供自動(dòng)換檔以在車(chē)輛掉電時(shí)停車(chē)。此外，一些實(shí)施例提供馬達(dá)控制算法，其作為電子制動(dòng)器以在防止不必要的馬達(dá)起動(dòng)/停止的同時(shí)保持適當(dāng)位置。參照?qǐng)D1，實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的線控?fù)Q檔實(shí)施例的無(wú)級(jí)變速器(CVT)系統(tǒng)50的第一側(cè)面透視圖被示出。該示例性CVT系統(tǒng)50包括將會(huì)被耦合到馬達(dá)(未示出)的曲軸的初級(jí)離合器600，耦合到線控?fù)Q檔變速箱組件100(變速箱100)的輸入軸272的次級(jí)離合器630以及將初級(jí)離合器600的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到次級(jí)離合器630的皮帶620。如本領(lǐng)域已知的，初級(jí)和次級(jí)離合器600和630分別具有選擇性地定位皮帶620與各自的中心柱的選擇距離以設(shè)置當(dāng)前齒輪速比的可動(dòng)滑輪。圖2示出不帶初級(jí)和次級(jí)離合器600和630的變速箱100的第一側(cè)面透視圖。變速箱100包括第一殼體部分102和第二殼體部分104。還在圖2中示出的是在其中次級(jí)離合器630被耦合到提供輸入轉(zhuǎn)動(dòng)的輸入軸272。還示出的是帶有脊122a的前輸出軸122，一組件被耦合在其上，以提供到典型的四輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛(未示出)的前輪的轉(zhuǎn)動(dòng)力。圖2還示出花鍵孔182a?；ㄦI孔182a被用來(lái)傳送到車(chē)輛(未示出)的后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。圖3示出變速箱100的第二側(cè)面透視圖。在此視圖中示出的是手動(dòng)換檔超馳激活頭部420a，其被選擇性地轉(zhuǎn)動(dòng)以超馳電子線控?fù)Q檔構(gòu)造。這在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論。一個(gè)實(shí)施例的變速箱100的未組裝的視圖在圖4A和4B中示出。如上所述，變速箱100包括構(gòu)成變速箱100的殼體的第一殼體部分102和第二殼體部分104。第一殼體部分102經(jīng)由緊固件106被耦合到第二殼體部分104。對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)509被用來(lái)在附接期間將第一殼體部分102對(duì)準(zhǔn)第二殼體部分104。變速箱100包括被容納在殼體內(nèi)的多個(gè)傳動(dòng)裝置組件。具體地，傳動(dòng)裝置組件包括前部輸出組件120，第二軸組件200，第三軸組件150，第四軸組件160，后部輸出組件180，換檔撥叉組件240，輸入組件270和換檔組件300。這個(gè)實(shí)施例中的換檔組件300是換檔鼓組件300。殼體部分102和104被設(shè)計(jì)成相對(duì)于彼此將傳動(dòng)裝置組件保持在選定位置處。例如，殼體104包括接收管557以接收前部輸出組件120。殼體104還包括延伸到接收管557的第一齒輪孔530。第四軸組件160的軸162在第一齒輪孔530內(nèi)被接收并且與輸出組件120進(jìn)行可操作的連通。殼體104還包括惰輪座532以保持第三軸組件150的球軸承159。殼體104還包括主座534以保持第二軸組件200的球軸承239。殼體104包括輸入孔536。輸入組件270的輸入軸272通過(guò)輸入孔536延伸。密封件524被接收在輸入孔536內(nèi)。殼體104還包括后部輸出組件孔522。后部輸出組件180的軸承186和密封件512被接收在后部輸出組件孔522中。殼體部分104還包括保持換檔撥叉組件240的端部的換檔撥叉座537以及保持換檔鼓組件300的端部的換檔鼓座538。第一殼體102具有相似的特征以將傳動(dòng)裝置組件保持在適當(dāng)位置處，這樣他們可以可操作地彼此連通。例如，第一殼體組件102還包括后部輸出組件孔520以接收后部輸出組件180的軸承184和密封件510。輸出組件120包括，在其上安裝有承載架124、齒輪137、球軸承126、138、墊圈139、保持環(huán)134、140、填隙片128和132、保持環(huán)130以及唇形密封件136的前輸出軸122。第三軸組件150包括齒輪152、墊圈156、保持環(huán)158以及球軸承154及159被安裝在其上的第三軸151。第四軸組件160包括在其上安裝有球軸承166及176、保持環(huán)174、齒輪170以及墊圈172的第四軸162。與第四軸組件160還被包括的是軸承罩168，其被接收在第四軸162上并且被設(shè)計(jì)成經(jīng)由緊固件178被附接到第二殼體部分104的內(nèi)表面以覆蓋軸承166。軸承166被接收在圍繞殼體部分104的內(nèi)表面中的第一齒輪孔530的軸承座531中。后部輸出組件180包括齒輪182。軸承184和186安裝在齒輪182的中心柱的相對(duì)兩側(cè)。軸承184和186被接收在圍繞各自的殼體部分102和104的第二齒輪組件孔522以及第二齒輪組件孔520的座中。第二軸組件200包括在其上安裝有低齒輪204、滾針軸承206、220及232、墊圈208、222、230及236、保持環(huán)210、224、228及238、停車(chē)換檔爪212、球軸承214及239、帶有鏈條218的鏈輪216、嚙合爪226以及齒輪234的第二軸202。換檔撥叉組件240包括換檔撥叉導(dǎo)軌242，在其上安裝了一對(duì)換檔撥叉250和256，該對(duì)換檔撥叉嚙合各自的停車(chē)換檔爪212和第二軸組件200的嚙合爪226。換檔撥叉導(dǎo)軌242上還裝有保持環(huán)246和262、杯狀墊圈244和260、壓縮彈簧248、252、253和258，和換檔套筒254。本實(shí)施例的輸入組件270包括在其上安裝有軸承274及276，以及套箍278的輸入軸272。換檔鼓組件300包括換檔鼓302。換檔鼓302包括換檔鼓殼體301，其帶有換檔鼓柱301a，在其上安裝有帶有換檔凸輪彈簧322的彈簧加載的換檔凸輪320、保持環(huán)326以及墊圈324。在這個(gè)實(shí)施例中，換檔鼓組件300包括角度位置傳感器以確定換檔鼓302的角位置(換檔鼓302的設(shè)置)。此外，在這個(gè)示例實(shí)施例中，使用了霍爾效應(yīng)位置傳感器部件。特別是，安裝到換檔鼓的端部的是保持磁體330的非鐵的襯套328。如圖4A所示，霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器511a被安裝在靠近磁體330處?；魻栃?yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)位置傳感器在這個(gè)實(shí)施例中經(jīng)由緊固件513安裝。如下面討論的，傳感器電線511被耦合到控制器，以監(jiān)視換檔鼓殼體301(即換檔組件的設(shè)定)的角度取向。雖然，霍爾效應(yīng)位置傳感器被示出，也可以使用本領(lǐng)域公知的其他類型的位置傳感器。此外，雖然在上述的霍爾效應(yīng)型系統(tǒng)中磁體330安裝在襯套328上，其他構(gòu)造，例如但不限于，內(nèi)部地在換檔鼓殼體301之內(nèi)集成磁體，將磁體安裝在換檔鼓殼體301上，以及實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)子的構(gòu)造中的磁體以便隨著鼓殼體301該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)被考慮。下面提供換檔鼓組件的詳細(xì)討論。參照?qǐng)D4A，第一后部安裝支架106被安裝在第一殼體部分102上且第二后部安裝支架108經(jīng)由緊固件110被安裝在第二殼體部分104上。變速箱100包括被可操作地耦合以監(jiān)視變速箱的部件以便確定速度的速度傳感器112。這個(gè)實(shí)施例中，速度傳感器112經(jīng)由O形環(huán)113以及緊固件119的構(gòu)造被耦合至第一殼體部分。通氣管道121用來(lái)給殼體通氣。第一殼體部分102還包括容納下面所討論的齒輪組431的外腔103。第一馬達(dá)罩114被設(shè)計(jì)成經(jīng)由緊固件115覆蓋外腔103。對(duì)準(zhǔn)銷(xiāo)123被用來(lái)將第一馬達(dá)罩114相對(duì)于第一殼體部分102對(duì)準(zhǔn)，以覆蓋外腔103。第一馬達(dá)罩114包括電馬達(dá)400被接收在其中的馬達(dá)腔111。線束支架109被耦合到第一馬達(dá)罩114。第二馬達(dá)罩116然后被經(jīng)由緊固件117耦合，來(lái)覆蓋馬達(dá)腔111。手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420穿過(guò)第二馬達(dá)罩116、第一馬達(dá)罩114以及第一殼體部分102中的孔以嚙合換檔鼓組件300。如在下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420包括構(gòu)造為被操作以超馳電動(dòng)換檔機(jī)構(gòu)的操作頭部420a。手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420還包括靠近第二端部的外部花鍵420b和靠近外部花鍵420b的釋放部分420c。手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420的釋放部分420c的直徑小于外部花鍵420b部分的直徑。進(jìn)一步安裝在手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420上的是墊圈430、保持環(huán)432、超馳偏置構(gòu)件434以及可解耦合的換檔齒輪436。定位在外腔103之內(nèi)的是第一齒輪組軸438，在其上安裝有密封件440、軸承444以及第一齒輪442及第二齒輪446。第一齒輪組軸438被耦合到馬達(dá)400。也定位在外腔103之內(nèi)的是在其上安裝有第三齒輪452、第四齒輪454以及相應(yīng)的軸承456的第二齒輪組軸450。在圖4A中還示出的是可螺紋地阻塞第一殼體部分102中的輸出端口(未示出)的插頭502，以及可螺紋地阻塞第二殼體部分104中的輸出端口503的插頭504。此外，停車(chē)板506經(jīng)由緊固件507被耦合到第一殼體部分102。圖5A和5B示出不帶殼體的變速箱100的線控?fù)Q檔部件的第一和第二側(cè)面透視圖。該部件包括換檔鼓組件300、換檔馬達(dá)400、手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420、換檔撥叉組件240以及第二軸組件200。圖5A和5B示出這些組件如何在工作時(shí)彼此連通。換檔鼓組件300包括帶有殼體301的換檔鼓302。彈簧加載的換檔凸輪320的端部表面和殼體301的端部表面形成在其中第一換檔撥叉250(或停車(chē)換檔撥叉250)的換檔撥叉定位銷(xiāo)250a被接收的第一換檔撥叉槽304(或停車(chē)換檔撥叉槽304)。殼體301還具有在其中換檔套筒254的換檔套筒定位部分254a被接收的換檔套筒槽306。換檔鼓殼體301還包括在其中第二換檔撥叉256的換檔撥叉定位銷(xiāo)256a被接收的第二換檔撥叉槽308。槽304、306和208(或通常地凹槽導(dǎo)向裝置)中每一個(gè)的形狀被成形為選擇性地移動(dòng)相應(yīng)的第一換檔撥叉250、換檔套筒254和第二換檔撥叉256到期望位置來(lái)在換檔鼓組件300轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)改變變速器100的齒輪速比。即，換檔撥叉250和256和各自的爪式離合器212和226由換檔鼓302移動(dòng)。換檔鼓齒輪組431被用于轉(zhuǎn)動(dòng)換檔鼓302。換檔鼓齒輪組431包括如以上所討論的齒輪442、446、454、452和436。在正常操作中，與換檔鼓齒輪組431操作的連通的馬達(dá)400轉(zhuǎn)動(dòng)換檔鼓302以選擇性地移動(dòng)換檔撥叉250和256和第二軸組件200的換檔套筒254以便改變變速箱100的齒輪速比。在實(shí)施例中，手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420被構(gòu)造成在需要時(shí)超馳馬達(dá)400。在實(shí)施例中，上述的彈簧耦合機(jī)構(gòu)不僅用于停車(chē)齒輪也用于變速箱組件100的所有齒輪。圖5C示出圖5A的剖視圖。此剖視圖示出換檔鼓殼體301包括內(nèi)部花鍵331，其嚙合手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420上的外部花鍵420b。此連接將手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420的轉(zhuǎn)動(dòng)鎖定到換檔鼓302的轉(zhuǎn)動(dòng)?？山怦詈系膿Q檔齒輪436經(jīng)由外部花鍵420b被選擇性地耦合到手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420。特別是，可解耦合的換檔齒輪436包括內(nèi)部齒輪花鍵436a，其選擇性地嚙合手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420上的外部齒輪花鍵420b。定位在墊圈430/保持環(huán)432和可解耦合的換檔齒輪436(最佳地示出在圖5C中)之間的偏置構(gòu)件434對(duì)可解耦合的換檔齒輪436進(jìn)行偏置以嚙合手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420的外部花鍵420b。如圖6的局部剖視圖所示，可解耦合的換檔齒輪436嚙合齒輪451。齒輪451也是齒輪組431的部分。還示出在圖6中的是定位在第二齒輪組軸450上的齒輪454和452之間的齒輪455。齒輪446經(jīng)由襯套444跨在第一齒輪組軸438上。齒輪442耦合到第一齒輪組軸438。齒輪442和446分別與第二齒輪組軸450的齒輪454和455嚙合。在一個(gè)實(shí)施例中，齒輪455和454是被可操作地耦合在一起的齒輪塊。同樣地，452和451可以是可操作地耦合在一起的齒輪塊。當(dāng)馬達(dá)400被激活時(shí)，齒輪組431移動(dòng)可解耦合的換檔齒輪436，該可解耦合的換檔齒輪436耦合到手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420，該手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)地被鎖定到換檔鼓302。如果需要變速箱100的換檔的手動(dòng)超馳，手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420的操縱頭部420a被推入到換檔鼓殼體301中，對(duì)抗偏置構(gòu)件434的偏置力。這將可解耦合的換檔齒輪436的內(nèi)部齒輪花鍵436a從手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件240的外部齒輪花鍵420b解嚙合，并且將可解耦合的換檔齒輪436定位在手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件240的釋放部分420c(最佳地示出在圖5C中)。這將手動(dòng)換檔超馳構(gòu)件420的齒輪組431解嚙合。手動(dòng)換檔超馳420然后可以被轉(zhuǎn)動(dòng)以將換檔鼓302轉(zhuǎn)動(dòng)到期望的方向以便改變變速器100的齒輪速比。線控?fù)Q檔系統(tǒng)的實(shí)施例使用小的低重量和低成本的提供快速的換檔周期時(shí)間的電馬達(dá)。此外，具有大的減速齒輪比的相對(duì)高的rpm馬達(dá)被用來(lái)實(shí)現(xiàn)在換檔鼓的適當(dāng)rpm。齒輪比的組合，齒輪組內(nèi)的效率損失和轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)的軸438所需的扭矩，使得難以，如果不是不可能的話，從換檔鼓機(jī)構(gòu)反向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而不像上面所描述的從換檔鼓300關(guān)掉馬達(dá)400。因此，在沒(méi)有手動(dòng)超馳系統(tǒng)的情況下，如果車(chē)輛失去動(dòng)力，操作員將被困在變速箱100在動(dòng)力損失的時(shí)間所在的任何齒輪速比中。如果車(chē)輛是在“停車(chē)”中，車(chē)輛將會(huì)不能被拖曳因?yàn)檐?chē)輪將會(huì)被由變速箱100鎖定。在傳統(tǒng)的線控?fù)Q檔系統(tǒng)中，變速器將會(huì)必須被拆卸以便手動(dòng)地通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)換檔凸輪系統(tǒng)來(lái)變換齒輪。上面描述的手動(dòng)超馳機(jī)構(gòu)允許操作員將換檔鼓302從電馬達(dá)400和相關(guān)聯(lián)的齒輪組431解嚙合以手動(dòng)地?fù)Q檔變速箱100。變速箱100中的組件120、150、160、180、200、240以及270的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它提供一種變速箱100，其不僅改變齒輪比，也改變齒輪速比范圍(高/低)和方向(前向/反向)兩者。因此，變速箱100提供典型的汽車(chē)傳動(dòng)系的布局的混合，其中前向齒輪比和方向(前向/反向)將會(huì)由變速器來(lái)改變且齒輪速比范圍(高/低及/或2wd/4wd)將會(huì)由分動(dòng)箱來(lái)改變。ATV/UTV應(yīng)用中的變速箱組件典型的CVT驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系基本上以自動(dòng)汽車(chē)/卡車(chē)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的分動(dòng)箱為功能，但必須合并汽車(chē)不具有的倒擋，因?yàn)樗鼈冇歇?dú)立的變速器以提供那個(gè)功能。在實(shí)施例中，停車(chē)齒輪通過(guò)可操作地連接到變速箱殼體來(lái)鎖定變速箱軸以防其轉(zhuǎn)動(dòng)。這可以使用爪式離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)，該爪式離合器支撐在鎖定到接地到殼體或經(jīng)由爪接地到殼體的會(huì)合離合器板，該會(huì)合離合器板將爪式離合器嚙合在軸中的一個(gè)之上。由于爪式離合器換檔的性質(zhì)，將有一個(gè)換檔到停車(chē)但齒不一字排開(kāi)的時(shí)間，防止零件掉入全互聯(lián)。它們將坐在“阻塞”或“頂部到頂部”條件。在使用純粹的機(jī)械換檔的情況下，可以利用彈簧加載的制動(dòng)器來(lái)保持對(duì)換檔機(jī)構(gòu)的預(yù)載荷，使得只要車(chē)輛滾動(dòng)少量且齒空間一字排開(kāi)，零件將完成換檔并掉入全互聯(lián)。在使用電動(dòng)力的換檔機(jī)構(gòu)的情況下，馬達(dá)400正試圖為每個(gè)齒輪將換檔凸輪組件300轉(zhuǎn)動(dòng)到特定的角度位置，然后關(guān)閉。在電動(dòng)換檔構(gòu)造的情況下，如果爪式離合器212在移入停車(chē)的同時(shí)陷入阻塞狀態(tài)，則不能依靠彈簧加載的制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)完成換檔，因?yàn)槟菍?huì)意味著制動(dòng)將會(huì)需要一旦零件一字排開(kāi)就能夠反向驅(qū)動(dòng)電馬達(dá)齒輪組，由于比、效率以及馬達(dá)自由扭矩，這并不總是可能的。要完成換檔，電馬達(dá)將會(huì)需要保持通電以給予穩(wěn)定力矩，直到有爪式離合器齒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，以便實(shí)現(xiàn)嚙合接合。這是不期望的，因?yàn)樗鼘⑹柜R達(dá)停轉(zhuǎn)，導(dǎo)致熱量以及浪費(fèi)的電消耗。雖然，有可能將馬達(dá)和相關(guān)聯(lián)的布線設(shè)置為大尺寸而消散足夠的熱量以防止失速，不期望的成本以及重量的懲罰將產(chǎn)生。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例利用彈簧加載的換檔凸輪320，它是從換檔鼓302的分離件，來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。它允許(彈簧間接\直接耦合出)功能。如果停車(chē)爪陷入阻塞狀態(tài)，換檔馬達(dá)可以轉(zhuǎn)動(dòng)換檔鼓到它的目標(biāo)角位置并關(guān)閉。隨著換檔鼓302轉(zhuǎn)動(dòng)，扭轉(zhuǎn)彈簧322保持在換檔凸輪320上的扭轉(zhuǎn)預(yù)載荷，使得換檔凸輪片320a被使用一些預(yù)載荷力量保持在靠著表面303a。一旦車(chē)輛略微轉(zhuǎn)動(dòng)，允許爪式離合器嚙合，則換檔凸輪完成換檔。換檔凸輪320的直接耦合出特征允許電馬達(dá)400直接將爪式離合器移動(dòng)出嚙合，而無(wú)需通過(guò)彈簧施加功。對(duì)于具有多個(gè)齒輪速比范圍的變速箱，典型地有在換檔凸輪機(jī)構(gòu)(換檔鼓)處可用的轉(zhuǎn)動(dòng)的有限量。對(duì)于電馬達(dá)致動(dòng)換檔鼓，為了保持馬達(dá)的尺寸、重量以及成本的降低，期望在換檔鼓凸輪軌道中得到盡可能多的機(jī)械優(yōu)勢(shì)。如果對(duì)兩個(gè)方向(進(jìn)入和退出齒輪)簡(jiǎn)單地對(duì)換檔凸輪320施加彈簧負(fù)荷，將會(huì)必須允許對(duì)于停車(chē)齒輪位置的更多的角度轉(zhuǎn)動(dòng)，這將會(huì)傷害最大化轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)機(jī)械優(yōu)勢(shì)的目標(biāo)。如果移出停車(chē)和負(fù)載條件產(chǎn)生的試圖保持停車(chē)爪式離合器嚙合的摩擦，扭轉(zhuǎn)彈簧將會(huì)需要先卷起直到線圈綁定，此時(shí)它將會(huì)像堅(jiān)實(shí)的連接部那樣起作用，該堅(jiān)實(shí)的連接部然后將會(huì)開(kāi)始將換檔撥叉/爪式離合器移出嚙合。一旦換檔完成并且爪式離合器處于完全嚙合，它們不能彈出，因?yàn)橥馆嗆壍雷枞麚懿嬉苿?dòng)。參照?qǐng)D7，換檔鼓組件300的未組裝的側(cè)面透視被示出。如上面所討論的以及圖7中所示，換檔鼓組件300包括具有換檔鼓殼體301的換檔鼓302。換檔鼓殼體301包括換檔鼓柱301a。彈簧加載的換檔凸輪320圍繞換檔鼓柱301a被接收。殼體301的換檔鼓柱301a內(nèi)形成的是彈簧保持孔301b。換檔鼓殼體301還包括被定位在靠近換檔鼓柱301a處的換檔鼓窗口301c。換檔凸輪320包括被定位在換檔鼓殼體301中的換檔鼓窗口301c內(nèi)的換檔凸輪片320a以及彈簧保持槽320b。換檔凸輪彈簧322包括接收在換檔凸輪320的彈簧保持槽320b中的第一端部322a以及接收在換檔鼓柱301a中的彈簧保持孔301b中的第二端部322b。圖8A和8B示出換檔鼓組件300、馬達(dá)400、換檔撥叉組件240以及第二軸組件200的側(cè)面視圖。圖8A示出與停車(chē)板506的停車(chē)板齒506a嚙合的停車(chē)爪212的爪式離合器齒212a。圖8B示出未與停車(chē)板506的停車(chē)板齒506a嚙合的停車(chē)爪212的爪式離合器齒212a。如上所述，停車(chē)板506被接地到殼體102。圖9A-9B示出當(dāng)停車(chē)爪式離合器212的爪式離合器齒212a不與停車(chē)板506的停車(chē)板齒506a嚙合時(shí)，在換檔鼓組件300的軌道304中的停車(chē)換檔撥叉250的換檔撥叉的定位銷(xiāo)250a的位置以及在換檔鼓殼體301的窗口301c中的換檔凸輪320的換檔凸輪片320a。參照?qǐng)D9A，停車(chē)撥叉槽304包括通常垂直于換檔鼓殼體301的軸的第一部分304a，通常與第一部分304a成一定角度延伸的第二部分304b(或斜坡部分304b)，以及通常也垂直于換檔鼓殼體301的軸的第三部分304c。第三部分304c從第二部分304b延伸。當(dāng)齒506a和212a在阻塞位置時(shí)(當(dāng)放置在停車(chē)未嚙合或另一選擇齒輪速比時(shí))，停車(chē)換檔撥叉250的換檔撥叉的定位銷(xiāo)250a是在示于圖9A中的阻塞位置。在阻塞位置，換檔撥叉的定位銷(xiāo)250a不與停車(chē)撥叉槽304的第一部分304a對(duì)準(zhǔn)。經(jīng)由換檔凸輪彈簧322施加在換檔凸輪320上的扭矩引起換檔凸輪片320a初始地被偏置靠著窗口301c的第一側(cè)壁部303a，也如圖9A中所示。隨著換檔鼓殼體301被由或者從電動(dòng)換檔馬達(dá)400施加的扭矩或者經(jīng)由從手動(dòng)換檔超馳420的扭矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，該扭矩對(duì)抗由換檔凸輪彈簧322經(jīng)由嚙合換檔撥叉定位銷(xiāo)250b的坡道部304b提供的偏置扭矩，允許換檔鼓殼體301相對(duì)于換檔凸輪320轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖9B所示的，當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，換檔凸輪320的換檔凸輪片320a自由地在換檔鼓殼體301的窗口301c中向第二側(cè)壁移動(dòng)。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生在換檔凸輪彈簧322中的附加的扭轉(zhuǎn)預(yù)載荷，并允許換檔鼓301到達(dá)其目標(biāo)角位置(在本實(shí)施例中為停車(chē))，即使換檔凸輪320和換檔撥叉定位銷(xiāo)250a沒(méi)有。換檔系統(tǒng)現(xiàn)在處于預(yù)載荷狀態(tài)。如果車(chē)輛略微轉(zhuǎn)動(dòng)，在車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致停車(chē)爪式離合器212和停車(chē)板506之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這又允許齒212a和506a嚙合。對(duì)于停車(chē)齒輪之外的應(yīng)用，在爪式離合器的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可能來(lái)自從油門(mén)的應(yīng)用的輸入軸的轉(zhuǎn)動(dòng)或者由于車(chē)輛轉(zhuǎn)動(dòng)的車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)齒212a和506a對(duì)準(zhǔn)以允許如圖8A所示的嚙合時(shí)，換檔凸輪320轉(zhuǎn)動(dòng)回其如圖9A所示的初始位置，并且換檔撥叉的定位銷(xiāo)250a被朝向其最終位置304a推上換檔凸輪320的傾斜表面。如圖9C所示的，一旦換檔撥叉的定位銷(xiāo)250a與停車(chē)換檔撥叉槽304的第一部分304a對(duì)準(zhǔn)，來(lái)自換檔凸輪彈簧322的偏置力轉(zhuǎn)動(dòng)換檔凸輪320，所以換檔凸輪片320a再次嚙合換檔鼓殼體301的窗口301c的第一壁303a。當(dāng)變速箱100被移出停車(chē)，馬達(dá)400轉(zhuǎn)動(dòng)換檔鼓302。因?yàn)閾Q檔凸輪片320a嚙合殼體301的窗口301c中的第一壁303a，換檔凸輪320隨換檔鼓302轉(zhuǎn)動(dòng)，而不使用換檔凸輪彈簧322(直接耦合出來(lái))。這將換檔撥叉250的換檔撥叉的定位銷(xiāo)250a移出停車(chē)換檔撥叉槽304的第一部分304a并且移入停車(chē)換檔槽的第三部分304c中，這又移動(dòng)停車(chē)換檔爪212以將變速箱100的齒輪速比移出停車(chē)。如上所討論的，這個(gè)功能被稱為“直接耦合出來(lái)”，因?yàn)樗灰笫褂脫Q檔凸輪彈簧。在實(shí)施例中，窗口301c的角寬度與將換檔撥叉的定位銷(xiāo)250a從圖9A中所示的阻塞位置移動(dòng)到圖9C中所示的被定位的齒輪中的位置所需要的角行程一樣大或更大。圖10和11示出實(shí)現(xiàn)平盤(pán)凸輪代替如上所述的換檔鼓的換檔組件的另一實(shí)施例。圖10和11的換檔組件(換檔凸輪盤(pán)的凸輪組件900)包括換檔凸輪盤(pán)908。換檔凸輪盤(pán)908包括換檔切口通路引導(dǎo)件907a和907b，其充當(dāng)上面所討論的換檔鼓組件300的換檔鼓302的換檔撥叉槽304和308。例如，換檔撥叉930的換檔撥叉銷(xiāo)部930a被接收在換檔切口通路907a中。停車(chē)換檔撥叉932的銷(xiāo)(未示出)將會(huì)被接收在換檔切口通路907b中。換檔撥叉930可滑動(dòng)地安裝在類似于如上所述的換檔軸242的第二換檔軸942上。安裝在第二換檔軸942上的換檔撥叉偏置構(gòu)件933偏置換檔撥叉930。這個(gè)實(shí)施例中，換檔撥叉930嚙合可滑動(dòng)地安裝在輸入軸912的換檔爪913。在這個(gè)實(shí)施例中，還示出為被安裝在輸入軸912上的是軸承971、972，齒輪915和鏈輪971。鏈輪971是轉(zhuǎn)動(dòng)的，經(jīng)由鏈961耦合到鏈輪960。鏈輪960被安裝在第二軸970上。還安裝在第二軸970上的是將會(huì)接收在各自的容置座(未示出)中的軸承962和950。另外的齒輪952、954、956和停車(chē)鎖定齒輪958也被安裝在第二軸970上。停車(chē)鎖定齒輪958包括被定位在停車(chē)齒輪齒958a之間的保持槽958b。盤(pán)凸輪組件900還包括停車(chē)爪920。停車(chē)爪920具有設(shè)計(jì)以適應(yīng)停車(chē)鎖定齒輪958的保持槽958b以鎖定停車(chē)中的變速箱100的第一端部920a。停車(chē)爪920還具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在停車(chē)爪軸942上的中部920b。安裝在停車(chē)爪軸922上的爪偏置構(gòu)件924偏置停車(chē)爪920，使得停車(chē)爪920的第一端部920a被偏置出停車(chē)鎖定齒輪958的保持槽958b。此外，停車(chē)換檔撥叉932被構(gòu)造以及布置成選擇性地將停車(chē)鎖定齒輪958對(duì)準(zhǔn)停車(chē)爪920。停車(chē)坡道從換檔凸輪盤(pán)908的表面911延伸。停車(chē)爪920的第二端部920c在換檔凸輪盤(pán)908轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)選擇性地嚙合換檔凸輪盤(pán)908的停車(chē)坡道911。停車(chē)坡道911在停車(chē)爪920的第二端部920c上施加力以對(duì)抗爪偏置構(gòu)件924的偏置力。作為結(jié)果，停車(chē)爪920的第一端部920a被接收在停車(chē)鎖定齒輪958的保持槽958b中，這將變速器鎖定在停車(chē)中。變速器將保持鎖定在停車(chē)中，直到換檔凸輪盤(pán)908轉(zhuǎn)動(dòng)。停車(chē)坡道911特征可以是經(jīng)由彈簧連接到換檔凸輪盤(pán)908以提供與上述圓柱形換檔鼓組件類似的功能的獨(dú)立部分。換檔凸輪盤(pán)908由換檔凸輪盤(pán)換檔軸904轉(zhuǎn)動(dòng)。被鎖定隨換檔凸輪盤(pán)換檔軸904的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)的換檔齒輪構(gòu)件905包括換檔齒輪齒905b，其與在換檔凸輪盤(pán)908的中心定位位置的軸909上的換檔凸輪盤(pán)齒903相配合。耦合到位置軸909的是構(gòu)造為感測(cè)變速箱100的當(dāng)前齒輪速比位置的位置傳感器912。該實(shí)施例進(jìn)一步示出經(jīng)由緊固件911安裝到換檔凸輪盤(pán)換檔軸904的鐘形曲柄902以及制動(dòng)柱塞組件906。鐘形曲柄902的轉(zhuǎn)動(dòng)改變齒輪速比。制動(dòng)柱塞組件906可操作地耦合到位置軸909以，如果需要，調(diào)整換檔組件900的檔位設(shè)置。如上述討論的，在實(shí)施例中，耦合到換檔盤(pán)908的斜坡特征911提供與移進(jìn)以及移出變速箱100的齒輪的換檔凸輪320布置類似的功能。參照?qǐng)D12，一個(gè)實(shí)施例的換檔控制系統(tǒng)600的方框圖被示出。如圖所示，換檔控制系統(tǒng)600包括被耦合成從位置傳感器606接收信號(hào)的控制器602?？刂破?02(在實(shí)施例中的引擎控制單元)利用存儲(chǔ)在其存儲(chǔ)器604中以控制馬達(dá)400的制動(dòng)控制算法。在實(shí)施例中，該系統(tǒng)接收來(lái)自操作員的換檔命令之后，馬達(dá)400是在控制器602的控制下通電以驅(qū)動(dòng)換檔鼓302到特定角度的目標(biāo)位置，它保持在該目標(biāo)位置，直到隨后的通過(guò)操作員的換檔發(fā)生。也示于該方框圖中的是輸入端610(1-n)。車(chē)輛的操作員使用輸入端610(1-n)以傳送信號(hào)到控制器602以便換檔。實(shí)施例的電動(dòng)換檔構(gòu)造使得有可能具有多個(gè)輸入端610(1-n)。例如，可以有獨(dú)立的輸入端(開(kāi)關(guān)，控制桿，轉(zhuǎn)盤(pán)，按鈕等)來(lái)選擇不同的齒輪速比范圍及或功能。特別是，實(shí)施例允許被優(yōu)化用于車(chē)輛的特定市場(chǎng)的不同的操作員換檔方案。例如，這將允許“方向功能”和“齒輪速比范圍功能”來(lái)在多個(gè)操作員設(shè)備之間進(jìn)行分割。第一輸入端610-1可以被使用以在高、低和停車(chē)范圍之間進(jìn)行選擇且第二輸入端610-2可以被使用以在前向和反向之間進(jìn)行選擇。此外，輸入端610(1-n)可以包括車(chē)輛輸入端，例如但不限于，控制器602使用來(lái)確定何時(shí)換檔的地面速度，引擎速度，油門(mén)位置等。控制器602可以在數(shù)字電子電路中實(shí)現(xiàn)，或者使用可編程處理器(例如，專用處理器或諸如計(jì)算機(jī)等通用處理器)固件、軟件或者它們的組合。實(shí)施這些技術(shù)的裝置可以包括適當(dāng)?shù)妮斎爰拜敵鲅b置，可編程處理器，以及有形地實(shí)施用于由可編程處理器執(zhí)行的程序指令的存儲(chǔ)介質(zhì)604。實(shí)施這些技術(shù)的過(guò)程可以由執(zhí)行指令程序的可編程處理器執(zhí)行以便通過(guò)操作輸入數(shù)據(jù)并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出來(lái)執(zhí)行期望功能。這些技術(shù)可以有利地在可在包括至少一個(gè)被耦合以從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)及指令以及向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)及指令的可編程處理器、至少一個(gè)輸入設(shè)備和至少一個(gè)輸出設(shè)備的可編程系統(tǒng)上執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè)程序中實(shí)現(xiàn)。通常，處理器將從只讀存儲(chǔ)器和/或隨機(jī)存取存儲(chǔ)器接收指令和數(shù)據(jù)。適合于有形地實(shí)施計(jì)算機(jī)程序指令和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備包括所有形式的非易失性存儲(chǔ)器，包括以舉例的方式，諸如EPROM，EEPROM和閃存設(shè)備等半導(dǎo)體存儲(chǔ)器設(shè)備；諸如內(nèi)部硬盤(pán)和可移動(dòng)盤(pán)等磁盤(pán)；磁-光盤(pán)；以及CD-ROM盤(pán)。任何前述可以通過(guò)，或者被并入，專門(mén)設(shè)計(jì)的應(yīng)用專用集成電路(ASIC)來(lái)補(bǔ)充。如以上所討論的，實(shí)施例使用控制算法以確定在它達(dá)到選擇檔位的目標(biāo)位置時(shí)何時(shí)關(guān)掉馬達(dá)400。由于機(jī)械慣性以及電子控制器602的反應(yīng)時(shí)間，在停止位置有一些公差。因此，可接受的公差窗口被應(yīng)用。即使有針對(duì)目標(biāo)的相當(dāng)寬的窗口，但是，有一種可能性，即，馬達(dá)將在目標(biāo)窗口的邊緣停止。鼓302的最輕微的機(jī)械運(yùn)動(dòng)或電信號(hào)漂移/噪聲可能導(dǎo)致系統(tǒng)被視為從目標(biāo)窗口出來(lái)。這將會(huì)導(dǎo)致馬達(dá)400暫時(shí)地通電以便使鼓302微動(dòng)非常小的量。馬達(dá)400最終可能會(huì)抖動(dòng)(打開(kāi)，關(guān)閉，打開(kāi)，關(guān)閉，等等)，如果它最終就坐在目標(biāo)位置的邊界。問(wèn)題是如何在車(chē)輛受到振動(dòng)的同時(shí)保持機(jī)械部件處于一定位置。雖然機(jī)械的，彈簧加載的制動(dòng)系統(tǒng)可以被使用，但它將會(huì)增加對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的部件和成本。為了幫助減少馬達(dá)的尺寸和成本，馬達(dá)的占空因數(shù)中的電流消耗需要在換檔事件期間被最小化。“抖動(dòng)”可以導(dǎo)致車(chē)輛電系統(tǒng)上的不期望的負(fù)載周期，噪聲，發(fā)熱以及電流消耗。如上述討論的，本發(fā)明的實(shí)施例使用電子制動(dòng)控制算法以解決這個(gè)問(wèn)題。特別是，實(shí)施例使用電馬達(dá)400和位置控制算法以防止不必要的抖動(dòng)以及充當(dāng)電子制動(dòng)器。參照?qǐng)D13A，實(shí)施例的目標(biāo)窗口餅圖620被示出。餅圖620表示凸輪軌道304、308的“掛檔(in-gear)”部分的角位置和大小。目標(biāo)窗口包括以名義目標(biāo)為中心的窄窗口的細(xì)調(diào)窗口624。目標(biāo)窗口還包括也以名義目標(biāo)為中心的更寬窗口的粗調(diào)窗口622。細(xì)調(diào)窗口624和粗調(diào)窗口622之間的跨度是足夠大的，使得換檔裝置(諸如上面討論的換檔鼓組件300或換檔凸輪盤(pán)組件900)的小機(jī)械運(yùn)動(dòng)或小的電信號(hào)變化將處于這兩個(gè)限制之間。粗調(diào)窗口622的總寬度比凸輪軌道“平坦”(即是在針對(duì)其選擇檔位的可接受范圍內(nèi))的換檔鼓“掛檔”寬度更窄。在實(shí)施例中，隨著馬達(dá)400驅(qū)動(dòng)換檔組件到目標(biāo)位置，位置傳感器606將首先看到換檔組件的設(shè)定經(jīng)過(guò)粗調(diào)窗口622的邊緣，然后最終看到換檔組件的設(shè)定進(jìn)入細(xì)調(diào)窗口624。一旦細(xì)調(diào)窗口624已經(jīng)被達(dá)到，實(shí)現(xiàn)控制算法的控制器602命令馬達(dá)400關(guān)閉?？刂扑惴ú粫?huì)告訴馬達(dá)400打開(kāi)以校正換檔組件設(shè)置(由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)或電信號(hào)噪聲，直到與目標(biāo)的偏差大到足以落到粗調(diào)窗口622之外。這防止控制器602不斷循環(huán)馬達(dá)的打開(kāi)和關(guān)閉(抖動(dòng))，以便處理控制信號(hào)中換檔組件的小的機(jī)械運(yùn)動(dòng)或小的電噪聲。圖13B示出鼓凸輪軌道曲線圖630，其描繪出展開(kāi)平面圖案中的換檔鼓組件300的換檔鼓302的換檔鼓凸輪軌道304和308的中心線。粗調(diào)窗口622的角跨度少于凸輪軌道308的掛檔部分636(范圍)的寬度。凸輪軌道304和308的每個(gè)“平坦”部分是撥叉/爪式離合器250、256、212、226保持在特定的齒輪的地方。圖14示出一個(gè)實(shí)施例的操作流程圖700。該過(guò)程開(kāi)始于操作員選擇新的齒輪位置(702)。一旦新的齒輪位置已被選擇，馬達(dá)控制單元602檢查來(lái)自鼓位置傳感器606的鼓位置信號(hào)，并且確定馬達(dá)需要運(yùn)行以獲得期望的新的齒輪位置(704)的方向。馬達(dá)400在期望方向轉(zhuǎn)動(dòng)換檔組件。位置傳感器606提供角位置反饋(706)。從位置傳感器606接收信號(hào)，引擎控制單元602監(jiān)視換檔組件624朝向名義目標(biāo)(607)穿過(guò)粗調(diào)窗口的邊界的設(shè)定。一旦引擎控制單元602觀察到換檔組件的設(shè)定穿過(guò)細(xì)調(diào)窗口624的邊界，引擎控制單元602停止馬達(dá)400(714)。隨后，如果換檔組件設(shè)定(諸如換檔鼓302的位置)由于振動(dòng)無(wú)意中轉(zhuǎn)動(dòng)少量，或者引擎控制單元602檢查到電信號(hào)中的輕微變化，引起引擎控制單元602觀測(cè)到它已經(jīng)移出細(xì)調(diào)窗口624但仍在粗調(diào)窗口622內(nèi)運(yùn)動(dòng)，引擎控制單元602保持馬達(dá)關(guān)閉(714)。如果換檔鼓302無(wú)意中轉(zhuǎn)動(dòng)足夠多以移動(dòng)經(jīng)過(guò)粗調(diào)窗口622的邊界，引擎控制單元602命令馬達(dá)400轉(zhuǎn)動(dòng)換檔鼓302向后朝向名義目標(biāo)位置(714)。一旦鼓已再次達(dá)到細(xì)調(diào)窗口624，馬達(dá)400關(guān)掉(716)。然后系統(tǒng)繼續(xù)在(712)監(jiān)視換檔鼓的位置(即換檔組件的設(shè)定)。圖15A到15E示出具有名義目標(biāo)位置802的目標(biāo)窗口餅圖800以及實(shí)施例中的制動(dòng)控制算法如何工作。圖15A表示，在換檔到新的目標(biāo)位置的新的命令被提供時(shí)的目標(biāo)窗口餅圖80。馬達(dá)400打開(kāi)以轉(zhuǎn)動(dòng)換檔鼓302，以便換檔部件的名義目標(biāo)位置802是在目標(biāo)窗口內(nèi)。圖15B示出名義目標(biāo)位置802現(xiàn)在是在粗調(diào)窗口804內(nèi)，但還沒(méi)有達(dá)到細(xì)調(diào)窗口806，因此馬達(dá)400繼續(xù)驅(qū)動(dòng)。圖15C示出名義目標(biāo)位置802已達(dá)到細(xì)調(diào)窗口806，因此馬達(dá)400關(guān)閉。圖15D示出其中換檔鼓302由于振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，但仍然是在粗調(diào)窗口804內(nèi)。在這種情況下，馬達(dá)400保持關(guān)閉。圖15E示出換檔鼓302已轉(zhuǎn)動(dòng)足夠落到粗調(diào)窗口804之外的地方。在這種情況下，馬達(dá)400將會(huì)由控制器602打開(kāi)，以便輕推換檔鼓302的位置回到細(xì)調(diào)窗口806內(nèi)。盡管具體實(shí)施例已在本文中被示出和描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解的是，被計(jì)算以實(shí)現(xiàn)相同目的的任何布置，可以被代替用于所示的具體實(shí)施例。本申請(qǐng)意在覆蓋本發(fā)明的任何修改或變化。例如，針對(duì)一些驅(qū)動(dòng)線的變速器以及傳動(dòng)裝置系統(tǒng)可能不需要手動(dòng)超馳“停車(chē)齒輪”。因此，顯然本發(fā)明旨在僅由權(quán)利要求及其等同物來(lái)限定。