本公開涉及用于變速器制動器或離合器的致動器，并且更具體地涉及具有感測能力的超低損耗變速器制動器或離合器。

背景技術(shù)：

本部分提供不必是現(xiàn)有技術(shù)的與本公開相關(guān)的背景技術(shù)信息。

當(dāng)今很多動力變速器、尤其是多速度自動轉(zhuǎn)換動力變速器，具有一個或多個單程離合器或制動器。單程離合器具有操作的一個方向以執(zhí)行轉(zhuǎn)矩傳遞功能，并且在操作的另一方向上允許在與單程離合器設(shè)備連接的兩個構(gòu)件之間的自由旋轉(zhuǎn)。單程離合器可包括內(nèi)部和外部座圈（race），座圈中的一個、一般為外部座圈由變速器外殼的一部分保持固定。轉(zhuǎn)矩傳遞的單程離合器的另一座圈與在變速器內(nèi)的齒輪元件連接。

當(dāng)齒輪元件試圖在一個方向上旋轉(zhuǎn)時，單程離合器將在齒輪構(gòu)件和變速器外殼之間鎖定或被制動，從而保持齒輪構(gòu)件固定，使得在變速器內(nèi)建立比率。當(dāng)齒輪構(gòu)件在相反反向上被驅(qū)動或旋轉(zhuǎn)時，單程離合器允許內(nèi)部座圈和外部座圈之間的自由旋轉(zhuǎn)，使得與其連接的齒輪相對于嚙合構(gòu)件自由旋轉(zhuǎn)（未制動的）。

關(guān)于單程離合器已經(jīng)有多個提議，其中提供致動器機構(gòu)以引起單程離合器在轉(zhuǎn)矩傳遞功能的一部分期間在操作的一個方向上被通電，并且在致動控制機構(gòu)或致動器時單程設(shè)備是可操作的以能夠在旋轉(zhuǎn)的相反方向上傳遞轉(zhuǎn)矩，以便提供可選擇的單程離合器。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本部分提供本公開的總體概況，并且不是其全部范圍或其所有特征的全面公開。

提供一種用于防止旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)的致動器，其包括第一棘爪，所述第一棘爪圍繞第一樞轉(zhuǎn)軸線是可樞轉(zhuǎn)的并且與所述旋轉(zhuǎn)部件是可接合的，用于防止所述旋轉(zhuǎn)部件在第一旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。所述第一棘爪通過第一棘爪彈簧被偏壓朝向與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的位置。第二棘爪圍繞第二樞轉(zhuǎn)軸線是可樞轉(zhuǎn)的并且與所述旋轉(zhuǎn)部件是可接合的，用于防止所述旋轉(zhuǎn)部件在與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)。所述第二棘爪通過第二棘爪彈簧被偏壓朝向與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的位置。第一螺線管包括電激活的螺線管和電樞，所述電樞從可從將所述第一棘爪保持成與所述旋轉(zhuǎn)部件脫離的第一位置移動到允許所述第一棘爪與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的第二位置。第二螺線管包括電激活的螺線管和電樞，所述電樞可從將所述第二棘爪保持成與所述旋轉(zhuǎn)部件脫離的第一位置移動到允許所述第二棘爪與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的第二位置。

適用性的進(jìn)一步區(qū)域從本文中提供的描述將變得明顯的。在本發(fā)明內(nèi)容中的描述和具體示例僅旨在說明的目的并且不旨在限制本公開的范圍。

本發(fā)明還包括以下方案：

方案1. 一種用于防止包括多個齒部的旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)的致動器，其包括：

第一棘爪，其圍繞第一樞轉(zhuǎn)軸線是可樞轉(zhuǎn)的并且與所述旋轉(zhuǎn)部件是可接合的，用于防止所述旋轉(zhuǎn)部件在第一旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，所述第一棘爪彈簧偏壓朝向與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的位置；

第二棘爪，其圍繞第二樞轉(zhuǎn)軸線是可樞轉(zhuǎn)的并且與所述旋轉(zhuǎn)部件是可接合的，用于防止所述旋轉(zhuǎn)部件在與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，所述第二棘爪彈簧偏壓朝向與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的位置；

第一螺線管，其包括第一電激活的螺線管和第一電樞，所述第一電樞可從將所述第一棘爪保持成與所述旋轉(zhuǎn)部件脫離的第一位置移動到允許所述第一棘爪與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的第二位置；以及

第二螺線管，其包括第二電激活的螺線管和第二電樞，所述第二電樞可從將所述第二棘爪保持成與所述旋轉(zhuǎn)部件脫離的第一位置移動到允許所述第二棘爪與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的第二位置。

方案2. 如方案1所述的致動器，其中，所述第一電樞和第二電樞通過回位彈簧偏壓朝向所述第一位置。

方案3. 如方案2所述的致動器，其中，所述電樞包括在所述電樞的遠(yuǎn)端部處的彈簧座，用于接合所述回位彈簧。

方案4. 如方案1所述的致動器，其中，所述第一棘爪和第二棘爪每個均包括可與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的第一端部，和可通過所述第一螺線管和第二螺線管的所述第一電樞和第二電樞直接接合的第二端部。

方案5. 如方案1所述的致動器，其中，所述第一棘爪和所述第二棘爪可樞轉(zhuǎn)地安裝到棘爪安裝板；

其中所述棘爪安裝板具有帶有一對延伸耳部的輪廓，所述一對延伸耳部鄰近一對安裝孔，所述一對安裝孔接收一對棘爪樞軸，并且所述棘爪安裝板具有在所述一對延伸耳部之間的間隔空間，其中所述間隔空間限定用于轉(zhuǎn)子的齒部的間隙。

方案6. 如方案5所述的致動器，其中，所述棘爪安裝板、所述第一螺線管以及所述第二螺線管安裝到共同的框架。

方案7. 如方案6所述的致動器，其中，所述共同的框架包括至少一個螺栓孔和至少一個定位銷孔，用于安裝所述共同的框架。

方案8. 一種用于防止包括多個齒部的旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)的致動器，其包括：

棘爪，其圍繞樞轉(zhuǎn)軸線是可樞轉(zhuǎn)的并且與所述旋轉(zhuǎn)部件是可接合的，用于防止所述旋轉(zhuǎn)部件在第一旋轉(zhuǎn)方向上旋轉(zhuǎn)，所述棘爪偏壓朝向與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的位置；

螺線管，其包括電激活的螺線管和電樞，所述電樞直接接合所述棘爪的端部并且可從將所述棘爪保持成與所述旋轉(zhuǎn)部件脫離的第一位置移動到允許所述棘爪與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的第二位置。

方案9. 如方案8所述的致動器，其中，所述電樞通過回位彈簧偏壓朝向所述第一位置。

方案10. 如方案9所述的致動器，其中，所述電樞包括在所述電樞的遠(yuǎn)端部處的彈簧座，用于接合所述回位彈簧。

方案11. 如方案8所述的致動器，其中，所述棘爪包括可與所述旋轉(zhuǎn)部件接合的第一端部，和可通過所述螺線管的所述電樞直接接合的第二端部。

方案12. 如方案8所述的致動器，其中，所述棘爪可樞轉(zhuǎn)地安裝到棘爪安裝板；并且

其中所述棘爪安裝板和所述螺線管安裝到共同的框架。

方案13. 如方案11所述的致動器，其中，所述共同的框架包括至少一個螺栓孔和至少一個定位銷孔，用于安裝所述共同的框架。

附圖說明

本文中描述的附圖僅為了所選擇的實施例而不是所有可能實施方式的例示性目的，并且不旨在限制本公開的范圍。

圖1是使用根據(jù)本公開的原理的雙螺線管機電致動器的超低損耗變速器制動器的示意圖；

圖2是在朝前和反向旋轉(zhuǎn)自由狀態(tài)下示出的圖1的雙螺線管機電致動器的示意圖；

圖3是在朝前旋轉(zhuǎn)自由和反向旋轉(zhuǎn)阻止器狀態(tài)下示出的圖1的雙螺線管機電致動器的示意圖；

圖4是在朝前旋轉(zhuǎn)阻止器和反向旋轉(zhuǎn)阻止器狀態(tài)下示出的圖1的雙螺線管機電致動器的示意圖；

圖5是在朝前旋轉(zhuǎn)自由狀態(tài)下示出的圖1的雙螺線管機電致動器的示意圖，其中反向旋轉(zhuǎn)棘爪在反向旋轉(zhuǎn)負(fù)荷下處于接合狀態(tài)；

圖6是棘爪支撐板輪廓的側(cè)平面視圖，其允許致動器組件和/或轉(zhuǎn)子的組裝和拆卸，而在棘爪支撐板和轉(zhuǎn)子之間沒有妨礙；

圖7是用于控制和感測根據(jù)本公開的原理的一對螺線管致動器的位置的電子電路的示意圖；

圖8是用于控制和感測根據(jù)本公開的第二實施例的一對螺線管致動器的位置的電子電路的示意圖；

圖9是用于控制和感測根據(jù)本公開的第三實施例的一對螺線管致動器的位置的電子電路的示意圖；

圖10是用于控制和感測根據(jù)本公開的第四實施例的一對螺線管致動器的位置的電子電路的示意圖；

圖11A是用于控制和感測根據(jù)本公開的第五實施例的一對螺線管致動器的位置的電子電路的示意圖；

圖11B是圖11A的電子電路的一部分的示意圖；

圖12是根據(jù)本公開的原理的以朝前和反向旋轉(zhuǎn)自由狀態(tài)示出的使用單個螺線管機電致動器的超低損耗雙方向的變速器制動器的示意圖；

圖13是在朝前旋轉(zhuǎn)阻止器和反向旋轉(zhuǎn)阻止器狀態(tài)下示出的圖12的單個螺線管機電致動器的示意圖，其中棘爪與轉(zhuǎn)子齒部接合；以及

圖14是用于感測由根據(jù)本公開的原理的螺線管致動器控制的一對棘爪的位置的電子電路的示意圖。

貫穿附圖的若干個視圖，對應(yīng)的附圖標(biāo)記指示對應(yīng)的部分。

具體實施方式

現(xiàn)在通過參考附圖更充分描述示例實施例。

提供示例實施例使得本公開將是徹底的，并且將把范圍充分傳達(dá)到本領(lǐng)域技術(shù)人員。提出多個具體細(xì)節(jié)例如具體部件、設(shè)備和方法的示例，以提供本公開的實施例的徹底理解。對本領(lǐng)域技術(shù)人員將是明顯的是，不是必須使用具體細(xì)節(jié)、可以以很多不同形式來具體實施示例實施例以及也不應(yīng)該解釋為限制本公開的范圍。在一些示例實施例中，沒有詳細(xì)描述公知的工藝、公知的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及公知的技術(shù)。

在本文中所使用的術(shù)語僅用于描述特定示例實施例的目的，并且不旨在限制本發(fā)明。如在此所使用的，單數(shù)形式“一（a）”、“一（an）”和“該（the）”可旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有清楚指示。術(shù)語“包括（comprises）”、“包括（comprising）”、“包括（including）”以及“具有（having）”是包括性的并且因此具體說明所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其的組的存在或加入。在本文中描述的方法步驟、工藝以及操作不被解釋為以所討論的或示出的特定順序必須地需要它們的性能，除非具體確定為性能的順序。還理解可使用額外的或替代的步驟。

當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或?qū)印吧稀?、“接合到”、“連接到”或“聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r，其可直接地在另一個元件或?qū)由?、接合、連接或聯(lián)接到另一元件或?qū)?，可存在介于中間的元件或?qū)印Ｏ啾戎?，?dāng)元件被稱為直接在另一元件或?qū)印吧稀薄ⅰ爸苯咏雍系健?、“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另一元件或?qū)訒r，不可存在介于中間的元件或?qū)?。用于描述元件之間的關(guān)系的其它詞應(yīng)該以相似形式來解釋（例如，“在…之間”相對于“直接在…之間”、“鄰近”相對于“直接鄰近”等）。如在本文中所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)聯(lián)的所列舉項的任何和所有組合。

盡管術(shù)語第一、第二、第三等在本文中可用于描述各種元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或區(qū)段不應(yīng)該由這些術(shù)語限制。這些術(shù)語可僅用于將一個元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段與另一區(qū)域、層或區(qū)段區(qū)別。例如“第一”、“第二”和其它數(shù)字術(shù)語的術(shù)語當(dāng)在本文中使用時不暗示次序或順序，除非上下文清晰地指示。因此，下面討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段可被稱為第二元件、部件、區(qū)域、層或區(qū)段而不偏離示例實施例的教導(dǎo)。

為了便于描述，在本文中可使用空間相對的術(shù)語，例如“內(nèi)部”、“外部”、“在…下面”、“在…以下”、“下”、“在…以上”、“上”等，以描述如在附圖中所示出的一個元件或特征相對于另一（多個）元件或（多個）特征的關(guān)系。除了在附圖中所描述的定向以外，空間相對的術(shù)語可旨在包括在使用或操作時的設(shè)備的不同定向。例如，如果顛倒在附圖中的設(shè)備，則被描述為在其它元件或特征“以下”或者在其它元件或特征“下面”的元件然后將定向成在其它元件或者特征“以上”。因此，示例術(shù)語“以下”可包括以上和以下兩者的定向。設(shè)備可以以其它方式被定向（旋轉(zhuǎn)90度或在其它定向）并且相應(yīng)地解釋在本文中所使用的空間相對的描述符。

參考圖1，現(xiàn)在將描述根據(jù)本公開的原理的使用雙螺線管機電致動器12的超低損耗變速器制動器10。變速器制動器10包括轉(zhuǎn)子14，其具有由凹槽18分開的多個齒部16。轉(zhuǎn)子14圍繞中心軸線X是可旋轉(zhuǎn)的，并且設(shè)置朝前旋轉(zhuǎn)阻止器棘爪20和朝后旋轉(zhuǎn)阻止器棘爪22以選擇性地接合轉(zhuǎn)子14的齒部16并且阻止其旋轉(zhuǎn)。棘爪20,22彈簧偏壓成與轉(zhuǎn)子14的齒部16接合。雙螺線管機電致動器12包括作用在朝前阻止器棘爪20上的第一螺線管30，和作用在朝后阻止器棘爪22上的第二螺線管32。

第一和第二螺線管30,32的每個包括外殼34、布置在外殼34內(nèi)的螺線管線圈36、以及由螺線管線圈36往復(fù)地控制的電樞38。設(shè)置回位彈簧40用于將電樞38偏壓到延伸位置，回位彈簧40接合棘爪20,22并且通過克服彈簧偏壓棘爪的力將它們推到脫離的位置。當(dāng)通電螺線管線圈36時，引起電樞38從與棘爪20,22的接合縮回，使得棘爪20,22彈簧偏壓成與轉(zhuǎn)子14的齒部16接合。

成對的螺線管30,32安裝到框架42上，框架42可包括螺栓孔，用于將框架42安裝到變速箱?？蚣?2可包括定位銷孔46，用于提供雙螺線管機電致動器12和轉(zhuǎn)子14之間的精確對齊。

參考圖2，示出在斷電狀態(tài)下的螺線管30,32的每個，其中電樞38充分延伸并且接合在自由狀態(tài)下的朝前阻止器棘爪20和朝后阻止器棘爪22，使得棘爪20,22不與轉(zhuǎn)子14的齒部16接合。在電樞38上的回位彈簧40的力量克服棘爪上的彈簧力，使得朝前阻止器棘爪20和朝后阻止器棘爪22分別圍繞棘爪樞軸50,52樞轉(zhuǎn)。

參考圖3，通電螺線管32，使得電樞38縮回以允許棘爪上的彈簧力將朝后阻止器棘爪22偏壓成與轉(zhuǎn)子14的齒部16接合。與朝前阻止器棘爪20相關(guān)聯(lián)的螺線管30保持?jǐn)嚯姷?，使得朝前阻止器棘?0保持與轉(zhuǎn)子14的齒部16脫離。

參考圖4，使螺線管30,32兩者通電，使得電樞38兩者縮回以允許棘爪上的彈簧力將朝前阻止器棘爪20和朝后阻止器棘爪22兩者偏壓成與轉(zhuǎn)子14的齒部16接合。

參考圖5，螺線管30,32兩者返回到它們斷電狀態(tài)，使得電樞38由回位彈簧40偏壓成朝著它們充分延伸的位置，從而作用在朝前阻止器棘爪20和朝后阻止器棘爪22上。然而，如在圖5中示出的，在轉(zhuǎn)子14上的反向旋轉(zhuǎn)負(fù)荷將反向阻止器棘爪22保持在與轉(zhuǎn)子14的齒部16中的一個接合的位置中。當(dāng)轉(zhuǎn)子14開始以順時針方向旋轉(zhuǎn)時，在反向阻止器棘爪22上的負(fù)荷被釋放，使得反向阻止器棘爪22可旋轉(zhuǎn)到如在圖2中示出的脫離位置。

參考圖6，雙螺線管機電致動器12的框架42可包括棘爪安裝板54，其具有一對孔56，用于接收朝前阻止器棘爪20和朝后阻止器棘爪22的棘爪樞軸50,52。棘爪安裝板54可具有輪廓，其中延伸的耳部58鄰近孔56。在延伸的耳部58之間可設(shè)置間隔空間60以提供轉(zhuǎn)子14的齒部16通過板54的間隙，同時延伸的耳部58延伸到齒部16之間的凹槽18中，使得棘爪安裝板54和轉(zhuǎn)子14的齒部16不妨礙雙螺線管機電致動器12或轉(zhuǎn)子14的組裝或拆卸。棘爪20,22可由各種替代的彈簧設(shè)備（例如彈簧片、螺旋彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和其它已知的彈簧設(shè)備）來偏壓。螺線管回位彈簧40尺寸考慮包括響應(yīng)時間需要、移動質(zhì)量/慣性、棘爪彈簧力、干擾/污染的可能性、以及外部施加的重力（例如來自在道路中的碰撞顛簸）。在斷電狀態(tài)下的施加/釋放/保持需要在這些參數(shù)方面進(jìn)行分析。螺線管30,32的磁力的大小然后基于回位彈簧需要來設(shè)計。此外，應(yīng)理解可使用污染防止措施以避免污染影響螺線管30,32的操作。尤其，在電樞38上可使用橡膠套或波紋管（bellows），并且可使用過濾介質(zhì)，以避免雜物被吸入到螺線管外殼的后側(cè)中。

采用根據(jù)本公開的原理的超低損耗變速器制動器10，當(dāng)不施加制動器時，在系統(tǒng)上有零電負(fù)載。當(dāng)施加制動器時，獲得大轉(zhuǎn)矩容量，同時需要小于10W的非常小的電負(fù)載以將螺線管30,32的電樞38保持在激活的位置中。在電樞38完全挽入（大約0mm間隔）的情況下，采用小于大約2.5W的最低可能的電功率實現(xiàn)大約30N磁保持力。此外，可實現(xiàn)施加或釋放制動器機構(gòu)的小于100ms的非常快的響應(yīng)時間。致動器組件的默認(rèn)狀態(tài)是在沒有供應(yīng)電功率的情況下正常地沒有施加制動器。直接作用的致動消除對于改善可靠性的聯(lián)接件的需要，并且致動器和接線可內(nèi)部于變速箱，從而最小化包裝需要。為了本公開的目的，術(shù)語制動器一般用于指代在轉(zhuǎn)矩變速器機構(gòu)的任何旋轉(zhuǎn)部件上的任何離合器或制動類型的操作。

在操作時，棘爪20,22彈簧偏壓成將棘爪20,22和轉(zhuǎn)子齒部16接合，并且當(dāng)螺線管通電時致動器12主動地縮回并且允許棘爪20,22接合轉(zhuǎn)子。使用具有回位彈簧的“挽螺線管”允許滿足標(biāo)準(zhǔn)，因為致動器通常保證完全挽入（到零間隔、每力低功率的連續(xù)保持狀態(tài)，而不管轉(zhuǎn)子齒部位置）。在持續(xù)時間中保證非常短的高功率高力狀態(tài)。使用兩個螺線管具有有效地加倍可獲得的力的可能性，同時提供朝前阻止器和朝后阻止器的獨立控制，以提供多狀態(tài)可選擇的單程制動器/離合器10。

圖7是電子電路70的示意圖，其包括用于控制和感測根據(jù)本公開的原理的螺線管30,32對的位置的控制模塊72。螺線管30,32對設(shè)置有連接到電樞38的電樞止動件74。低電流電觸頭76被設(shè)置成金屬墊圈的形式并且充當(dāng)電樞的朝外止動件。低電流電觸頭76的每個連接到相應(yīng)傳感器線或?qū)w78A,78B。低電流電觸頭76通過電絕緣體與螺線管外殼40是絕緣，該電絕緣體可以是塑料墊圈80的形式。螺線管致動器30,32的螺線管線圈36兩者都連接到高側(cè)線或?qū)w82A,82B和低側(cè)線或?qū)w84A,84B。高側(cè)導(dǎo)體82A,82B可以是分成兩個導(dǎo)體82A, 82B的共享的導(dǎo)體或線82的形式。線圈36的高側(cè)可共享所述共享的導(dǎo)體/線82，以減少在外部配線（harness）和連接器上的線數(shù)。應(yīng)該理解可使用分開的線/導(dǎo)體而不使用共享的線/導(dǎo)體。傳感器導(dǎo)體78A,78B、高側(cè)導(dǎo)體82以及低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的每個可經(jīng)由五引腳連接器86連接到控制模塊72。

控制模塊72產(chǎn)生共享的輸出信號88到晶體管90，晶體管90將電池92或其它電源連接到共享的高側(cè)導(dǎo)體94，高側(cè)導(dǎo)體94又連接到共享的高側(cè)導(dǎo)體82，共享的高側(cè)導(dǎo)體82將電池92連接到螺線管線圈36?？刂颇K72產(chǎn)生一對相應(yīng)輸出96A，96B到一對低側(cè)晶體管98A,98B，一對低側(cè)晶體管98A,98B將一對低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到地面102。低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到低側(cè)導(dǎo)體84A,84B，使得在操作時，當(dāng)高側(cè)導(dǎo)體82A和82B連接到電池92并且低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的任一者連接到地面102時，然后相應(yīng)螺線管線圈36將被通電并且電樞38將電磁地縮回。

為了感測螺線管30,32的電樞38的位置，螺線管30,32的低電流導(dǎo)體78A,78B經(jīng)由五引腳連接器86連接到傳感器線或?qū)w104A,104B。傳感器導(dǎo)體104A,104B經(jīng)由電阻器108A,108B連接到傳感器輸入106A,106B。傳感器導(dǎo)體104A,104B經(jīng)由電阻器110A,110B還連接到參考電壓源112。當(dāng)連接到電樞38的電樞止動件74與螺線管30,32的低電流觸頭76接觸時，由參考電壓源112供應(yīng)的電壓被接地使得在傳感器輸入106A,106B處未感測到電壓。然而，當(dāng)電樞止動件74與螺線管30,32的低電流觸頭76脫離時，由參考低電壓源112供應(yīng)的電壓通過電阻器108A, 108B供應(yīng)，使得接收到指示電樞38在其縮回/通電狀態(tài)下的事實的電壓信號。因此，控制模塊72能夠監(jiān)測傳感器輸入106A,106B，以便確定螺線管30,32對的電樞位置的狀態(tài)。換句話說，當(dāng)輸入讀取參考電壓水平時電樞38不與它們朝外止動件76接觸，并且當(dāng)輸入讀取地面時電樞38與它們朝外止動件76接觸?？刂颇K72可確定棘爪20,22是否并未接觸轉(zhuǎn)子14。

圖8是替代性電子電路120的示意圖，其包括用于控制和感測根據(jù)本公開的原理的螺線管130,132對的位置的控制模塊122。螺線管致動器130,132的螺線管線圈36兩者都連接到高側(cè)線或?qū)w82A,82B和低側(cè)線或?qū)w84A,84B。高側(cè)導(dǎo)體82A,82B可以是分成兩個導(dǎo)體82A, 82B的共享的導(dǎo)體或線82的形式。螺線管致動器130,132對設(shè)置有連接到電樞38的電樞止動件74。電觸頭76被設(shè)置成金屬墊圈的形式并且充當(dāng)電樞的朝外止動件。電觸頭76的每個經(jīng)由相應(yīng)線或?qū)w134A,134B和電阻器136A,136B連接到高側(cè)線或?qū)w82B。低電流電觸頭76通過電絕緣體與螺線管外殼40絕緣，該電絕緣體可以是塑料墊圈80的形式。線圈36的高側(cè)可共享所述共享的導(dǎo)體/線82，以便減少在外部配線和連接器上的線數(shù)。應(yīng)該理解可使用分開的線/導(dǎo)體而不使用共享的線/導(dǎo)體。高側(cè)導(dǎo)體82和低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的每個可經(jīng)由三引腳連接器138連接到控制模塊122。

控制模塊122產(chǎn)生共享的輸出信號88到晶體管90，晶體管90將電池92或其它電源連接到共享的高側(cè)導(dǎo)體94，共享的高側(cè)導(dǎo)體94又連接到共享的高側(cè)導(dǎo)體82，高側(cè)導(dǎo)體82將電池92連接到螺線管線圈36?？刂颇K122產(chǎn)生一對相應(yīng)輸出96A,96B到一對低側(cè)晶體管98A,98B，一對低側(cè)晶體管98A,98B將一對低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到地面102。低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到低側(cè)導(dǎo)體84A,84B，使得在操作時，當(dāng)高側(cè)導(dǎo)體82A和82B連接到電池92并且低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的任一者連接到地面102時，然后相應(yīng)螺線管線圈36將被通電并且電樞38將電磁地縮回。

為了感測螺線管130,132的電樞38的位置，共享的高側(cè)導(dǎo)體94經(jīng)由電阻器140連接到控制模塊輸入138。高側(cè)導(dǎo)體94經(jīng)由電阻器144還連接到參考電壓源142。作為非限制性示例，電阻器144可具有3kΩ的電阻、電阻器136A可具有5kΩ的電阻、電阻器136B可具有3kΩ的電阻、以及電阻器140可具有50kΩ的電阻。當(dāng)連接到電樞38的電樞止動件74與螺線管130,132的電觸頭76接觸并且共享的輸出信號88是關(guān)閉時，由參考電壓源142供應(yīng)的電壓通過電阻器136A,136B中的一者或兩者接地。然而，當(dāng)電樞止動件74與螺線管130,132的電觸頭76脫離時，由參考電壓源142供應(yīng)的電壓通過電阻器144和140供應(yīng)，使得接收到指示電樞38兩者在它們縮回/通電狀態(tài)下的事實的電壓信號。表1基于兩個螺線管130,132的各種操作狀態(tài)來將不同的輸入讀數(shù)139制成表格，其中電樞38在斷電狀態(tài)下是完全在外面的并且在通電狀態(tài)下是未完全在外面的。

因此，控制模塊122能夠監(jiān)測輸入信號139，以確定螺線管130,132對的電樞位置的狀態(tài)。換句話說，由于電阻器140,144,136A和136B的預(yù)選的電阻水平，當(dāng)電樞止動件74與或不與它們朝外止動件76接觸時輸入信號139的量表示多個不同的操作狀態(tài)。

圖9是替代性電子電路220的示意圖，其包括用于控制和感測根據(jù)本公開的原理的螺線管230,232對的位置的控制模塊222。螺線管致動器230,232的螺線管線圈36兩者都連接到高側(cè)線或?qū)w82A,82B和低側(cè)線或?qū)w84A,84B。高側(cè)導(dǎo)體82A,82B可以是分成兩個導(dǎo)體82A, 82B的共享的導(dǎo)體或線82的形式。螺線管致動器230,232對設(shè)置有連接到電樞38的電樞止動件74。電觸頭76被設(shè)置成金屬墊圈的形式并且充當(dāng)電樞的朝外止動件。電觸頭76的每個經(jīng)由相應(yīng)線或?qū)w234A,234B和電阻器236A,236B連接到高側(cè)線或?qū)w82B。額外的電阻器250將高側(cè)導(dǎo)體82B連接到地面102。低電流電觸頭76通過電絕緣體與螺線管外殼40絕緣，該電絕緣體可以是塑料墊圈80的形式。線圈36的高側(cè)可共享所述共享的導(dǎo)體/線82，以便減少在外部配線和連接器上的線數(shù)。應(yīng)該理解可使用分開的線/導(dǎo)體而不使用共享的線/導(dǎo)體。高側(cè)導(dǎo)體82和低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的每個可經(jīng)由三引腳連接器238連接到控制模塊122。

控制模塊222產(chǎn)生共享的輸出信號88到晶體管90，晶體管90將電池92或其它電源連接到共享的高側(cè)導(dǎo)體94，高側(cè)導(dǎo)體94又連接到共享的高側(cè)導(dǎo)體82，共享的高側(cè)導(dǎo)體82將電池92連接到螺線管線圈36?？刂颇K222產(chǎn)生一對相應(yīng)輸出96A，96B到一對低側(cè)晶體管98A,98B，一對低側(cè)晶體管98A,98B將一對低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到地面102。低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到低側(cè)導(dǎo)體84A,84B，使得在操作時，當(dāng)高側(cè)導(dǎo)體82A和82B連接到電池92并且低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的任一者連接到地面102時，然后相應(yīng)螺線管線圈36將被通電并且電樞38將電磁地縮回。

為了感測螺線管30,32的電樞38的位置，共享的高側(cè)導(dǎo)體94經(jīng)由電阻器240連接到控制模塊輸入239。高側(cè)導(dǎo)體94經(jīng)由電阻器244還連接到參考電壓源242。作為非限制性示例，電阻器244可具有10kΩ的電阻、電阻器236A可具有15kΩ的電阻、電阻器236B可具有7.5kΩ的電阻、以及電阻器250可具有75kΩ的電阻。當(dāng)連接到電樞38的電樞止動件74與螺線管230,232的電觸頭76接觸并且共享的輸出信號88關(guān)閉時，由參考電壓源242供應(yīng)的電壓通過電阻器236A,236B和250中的二個或更多個接地。然而，當(dāng)電樞止動件74與螺線管230,232的電觸頭76脫離時，由參考電壓源242供應(yīng)的電壓供應(yīng)通過電阻器244和240與電阻器250分擔(dān)，使得接收指示電樞38兩者在它們縮回/通電狀態(tài)下的事實的電壓信號239。表2基于兩個螺線管230,232的各種操作狀態(tài)將不同的輸入讀數(shù)239制成表格，其中電樞38在斷電狀態(tài)下是“完全在外面的”并且在通電狀態(tài)下是“未完全在外面的”。

因此，控制模塊222能夠監(jiān)測輸入信號239，以確定螺線管230,232對的電樞位置的狀態(tài)。換句話說，由于電阻器240,244,236A,236B和250的預(yù)選的電阻水平，當(dāng)電樞止動件74與或不與它們的朝外止動件76接觸時輸入信號的量表示不同操作狀態(tài)。電阻器250的加入增加另一診斷能力。

圖10是替代性電子電路320的示意圖，其包括用于控制和感測根據(jù)本公開的原理的螺線管330,332對的位置的控制模塊322。螺線管致動器330,332的螺線管線圈36兩者都連接到高側(cè)線或?qū)w82A,82B和低側(cè)線或?qū)w84A,84B。高側(cè)導(dǎo)體82A,82B可以是分成兩個導(dǎo)體82A, 82B的共享的導(dǎo)體或線82的形式。如相對于先前實施例描述的，螺線管330,332對設(shè)置有連接到電樞38的電樞止動件74。電觸頭76被設(shè)置成金屬墊圈的形式并且充當(dāng)電樞的朝外止動件。電觸頭76的每個經(jīng)由相應(yīng)線或?qū)w334A,334B和電阻器336A,336B連接到它們相應(yīng)低側(cè)導(dǎo)體84A,84B。額外的電阻器350將低側(cè)導(dǎo)體84B連接到地面102。線圈36的高側(cè)可共享所述共享的導(dǎo)體/線82，以便減少在外部配線和連接器上的線數(shù)。應(yīng)該理解可使用分開的線/導(dǎo)體而不使用共享的線/導(dǎo)體。高側(cè)導(dǎo)體82和低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的每個可經(jīng)由三引腳連接器連接到控制模塊322。

控制模塊322產(chǎn)生共享轉(zhuǎn)換的高側(cè)輸出信號88到晶體管90，晶體管90將電池92或其它電源連接到共享的高側(cè)導(dǎo)體94，高側(cè)導(dǎo)體94又連接到共享的高側(cè)導(dǎo)體82，高側(cè)導(dǎo)體82將電池92連接到螺線管線圈36?？刂颇K322產(chǎn)生一對相應(yīng)輸出96A，96B到一對低側(cè)晶體管98A,98B，一對低側(cè)晶體管98A,98B將一對低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到地面102。低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到低側(cè)導(dǎo)體84A,84B，使得在操作時，當(dāng)高側(cè)導(dǎo)體82A和82B連接到電池92并且低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的任一者連接到地面102時，然后相應(yīng)螺線管線圈36將被通電并且電樞38將電磁地縮回。

為了感測螺線管330,332的電樞38的位置，低側(cè)導(dǎo)體100A和100B經(jīng)由電阻器340A,340B連接到控制模塊輸入338A,338B。低側(cè)導(dǎo)體100A,100B經(jīng)由電阻器344A, 344B還連接到轉(zhuǎn)換的低電壓源342。電阻器336A,336B,350,344A,344B可以具有預(yù)選的電阻，使得控制模塊輸入的電壓水平指示電樞止動件74與螺線管330,332的電觸頭76接觸狀態(tài)。

因此，控制模塊322能夠監(jiān)測輸入信號338A,338B，以便確定螺線管330,332對的電樞位置的狀態(tài)。換句話說，當(dāng)電樞止動件74與或不與它們朝外止動件76接觸時，輸入信號的量表示不同操作狀態(tài)。轉(zhuǎn)換的高側(cè)88在正常操作期間是12V，再循環(huán)控制92是可行的并且低側(cè)輸入信號96A,96B在脈沖寬度調(diào)制時操作。通過關(guān)閉轉(zhuǎn)換的高側(cè)88、關(guān)閉再循環(huán)控制92以及關(guān)閉低側(cè)輸出96A,96B來進(jìn)入測試模式。然后將正電壓施加到低電壓源342并且將接地施加到開關(guān)接地參考352，使得二極管354是反向偏壓的，這樣沒有電流流過螺線管并且螺線管330,332的電樞的位置經(jīng)由模擬輸入338A,338B可易于檢測到。

圖11A是替代性電子電路420的示意圖，其包括用于控制和感測根據(jù)本公開的原理的螺線管430,432對的位置的控制模塊422。螺線管致動器430,432的螺線管線圈36兩者都連接到高側(cè)線或?qū)w82A,82B和低側(cè)線或?qū)w84A,84B。螺線管430,432對設(shè)置有連接到電樞38的電樞止動件74。電觸頭76被設(shè)置成金屬墊圈的形式并且充當(dāng)電樞的朝外止動件。電觸頭76的每個經(jīng)由相應(yīng)線或?qū)w434A,434B和電阻器436A,436B連接到相應(yīng)的高側(cè)線或?qū)w82A,82B。額外的電阻器450A,450B將導(dǎo)體434A,434B連接到地面102。低電流電觸頭76通過電絕緣體與螺線管外殼40絕緣，該電絕緣體可以是塑料墊圈80的形式。高側(cè)導(dǎo)體82A,82B和低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的每個可經(jīng)由四引腳連接器438連接到控制模塊422。替代地，可使用兩個分開的二引腳連接器，其可允許螺線管是兩個相同的部分而不需要引線框。

控制模塊422產(chǎn)生輸出信號88A,88B到晶體管90A,90B，晶體管90A,90B將電池92或其它電源連接到高側(cè)導(dǎo)體94A,94B，高側(cè)導(dǎo)體94A,94B又連接到獨立的高側(cè)導(dǎo)體82A,82B，獨立的高側(cè)導(dǎo)體82A,82B將電池92連接到螺線管線圈36?？刂颇K422產(chǎn)生一對相應(yīng)輸出96A,96B到一對低側(cè)晶體管98A,98B，一對低側(cè)晶體管98A,98B將一對低側(cè)導(dǎo)體100A,100B連接到地面102。低側(cè)導(dǎo)體100A, 100B連接到低側(cè)導(dǎo)體84A,84B，使得在操作時，當(dāng)高側(cè)導(dǎo)體82A和82B連接到電池92并且低側(cè)導(dǎo)體84A,84B的任一者連接到地面102時，然后相應(yīng)螺線管線圈36將被通電并且電樞38將電磁地縮回。

為了感測螺線管430,432的電樞38的位置，高側(cè)導(dǎo)體94A,94B經(jīng)由電阻器440A,440B連接到相應(yīng)控制模塊輸入438A,438B。高側(cè)導(dǎo)體94A,94B經(jīng)由電阻器444A,444B還連接到參考電壓源442A,442B。作為非限制性示例，電阻器444A,444B可具有1000Ω的電阻、電阻器450A,450B可具有2000Ω的電阻、以及電阻器436A, 436B可具有600Ω的電阻。當(dāng)連接到電樞38的電樞止動件74與螺線管430,432的電觸頭76接觸并且輸出信號88A,88B是關(guān)閉時，由參考電壓源442A,442B供應(yīng)的電壓通過電阻器436A,436B中的一者或兩者接地。然而，當(dāng)電樞止動件74與螺線管430,432的電觸頭76脫離時，由參考電壓源442A,442B供應(yīng)的電壓供應(yīng)通過電阻器444A,444B和440A,440B并且與電阻器450A,450B分擔(dān)，使得接收到指示電樞38兩者在它們縮回/通電狀態(tài)下的事實的電壓信號。表3基于兩個螺線管430,432的各種操作狀態(tài)將不同的輸入讀數(shù)制成表格，其中電樞38在斷電狀態(tài)下是“完全在外面的”并且在通電狀態(tài)下是“未完全在外面的”。

因此，控制模塊422能夠監(jiān)測輸入信號438A,438B，以便確定螺線管430,432對的電樞位置的狀態(tài)。換句話說，由于電阻器440A,440B,444A,444B,436A,436B，450A和450B的預(yù)選的電阻水平，當(dāng)電樞止動件74與或不與它們朝外止動件76接觸時輸入信號的量表示不同操作狀態(tài)。獨立的高側(cè)驅(qū)動器94A,94B消除在低側(cè)的一者上的短路到地面的潛在問題，這在開啟共享的高側(cè)驅(qū)動器時引起其它棘爪20或22的意外應(yīng)用?？赏瑫r激活每個螺線管的高側(cè)和低側(cè)命令。該構(gòu)造提供參考電壓的大約33%的步階之間的模擬電壓分開，用于穩(wěn)健控制器和殼體之間的公差和接地補償。

期望電阻器436A,436B,450A,450B可被包含到墊圈類型的本體460中，其布置在螺線管外殼的上端部并且包括如在圖11B示出的在上端部處的電觸頭76，和在下端部處的接地連接件102，其中436A,450A;436B,450B嵌入在墊圈類型的本體內(nèi)并且連接到高側(cè)導(dǎo)體82A,82B。

參考圖12，示出單個螺線管致動器組件500用于將朝前阻止器棘爪20和反向阻止器棘爪22致動成與轉(zhuǎn)子14的齒部16接合或脫離。單個螺線管致動器組件500包括單個螺線管502，其具有外殼504、螺線管線圈506和電樞508。電樞508包括安裝到電樞508的端部的接合板510。接合板510在相對的方向上橫向延伸，并且當(dāng)電樞508在回位彈簧514的偏壓力下充分延伸時接合朝前和反向阻止器棘爪20,22，以將朝前和反向阻止器棘爪20,22偏壓到脫離的位置，如在圖12中示出的。設(shè)置一對棘爪位置傳感器520,522用于檢測朝前和反向阻止器棘爪20,22的位置。如在圖12中示出的，當(dāng)朝前和反向阻止器棘爪520,522在脫離的位置中時，接合板510抵靠傳感器520,522偏壓棘爪20,22。

參考13，可通電螺線管502以引起電樞508抵靠回位彈簧514的偏壓力縮回，并且棘爪彈簧偏壓成使得朝前和反向阻止器棘爪20,22移動成與轉(zhuǎn)子14的齒部16接合。參考圖14，電子電路570的示意圖包括用于感測朝前和反向阻止器棘爪20,22的位置的控制模塊572。棘爪位置傳感器520,522對每個均連接到電阻器574和導(dǎo)體576，其通過電阻器580向控制模塊572提供輸入578。導(dǎo)體576通過電阻器584連接到參考電壓源582并且通過電阻器586連接到地面102。朝前和反向阻止器棘爪20,22每個均連接到地面102。當(dāng)朝前和反向阻止器棘爪20,22與棘爪位置傳感器520,522接觸時，導(dǎo)體576然后通過電阻器574連接到地面102。作為非限制性示例，電阻器574可具有600Ω的電阻、電阻器584可具有1000Ω的電阻、以及電阻器586可具有2000Ω的電阻。

圖4基于朝前和反向阻止器棘爪20,22與棘爪位置傳感器520,522接合或脫離的操作狀態(tài)將不同的輸入電壓578制成表格。

因此，控制模塊572能夠監(jiān)測輸入信號578以便確定阻止器棘爪20,22的狀態(tài)。換句話說，由于電阻器574,580,584和586的預(yù)選的電阻水平，當(dāng)朝前和反向阻止器棘爪20,22與棘爪位置傳感器520,522接合或脫離時輸入信號578的量表示不同的操作狀態(tài)。應(yīng)該理解根據(jù)本公開的棘爪位置傳感器可與一個或多個棘爪制動器/離合器系統(tǒng)使用以及與一個或多個螺線管制動器/離合器系統(tǒng)使用。

已經(jīng)為了說明和描述的目的提供實施例的上面描述。其不旨在是詳盡的或限制本公開。特定實施例的單個元件或特征一般不限于該特定實施例，但是，在適用的情況下，是可互換的并且可在即使沒有具體示出或描述的選擇的實施例中使用。所述元件或特征還可以以很多方式來變化。這樣的變型不視為偏離本公開，并且所有這樣的修改旨在被包括在本公開的范圍內(nèi)。